JP3187642B2 - Electrical device abnormality detection method and rotating electrical machine abnormality detection device - Google Patents
Electrical device abnormality detection method and rotating electrical machine abnormality detection deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、電気機器の異常検出
方法及び回転電機の異常検出装置に関し、特に固定子巻
線の絶縁劣化等による異常を検出するものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting an abnormality in an electric device and a device for detecting an abnormality in a rotating electric machine, and more particularly to a method for detecting an abnormality caused by deterioration of insulation of a stator winding.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、一般産業のプラントの規模は大形
化の一途をたどっており、これに伴ってガス絶縁機器
（以下、ＧＩＳと記す）や回転電機などの電気機器も大
形化すると共にその設置数も増大している。2. Description of the Related Art In recent years, the scale of plants in general industry has been steadily increasing in size, and accompanying this, electric devices such as gas insulation equipment (hereinafter referred to as GIS) and rotating electric machines have also increased in size. At the same time, the number of installations is increasing.
【０００３】従って、このような電気機器においては高
い信頼性が要求されるので、保守点検を確実に行い、絶
縁破壊などの突発事故を未然に防止する必要がある。ま
た、高度経済成長期に製造された多くの電気機器は、既
に２５年以上経過したものが過半数を占めており、これ
らの長期間稼働した電気機器では、突発事故の未然防止
を目的として、運転中に連続監視する要求が非常に高く
なってきている。[0003] Therefore, high reliability is required for such electric equipment, and it is necessary to reliably perform maintenance and inspection to prevent sudden accidents such as dielectric breakdown. In addition, the majority of many electrical devices manufactured during the period of high economic growth have already been in operation for more than 25 years, and those electrical devices that have been operating for a long time have been operated for the purpose of preventing accidents. During this time the demand for continuous monitoring is becoming very high.
【０００４】従来、電気機器の絶縁劣化を判断する方法
として、例えば、回転電機の固定子については、回転電
機の運転を停止した後、巻線に高電圧を印加し、絶縁抵
抗，交流電流，誘電損失角，部分放電などの電気的諸特
性を測定して、各部位の絶縁物の劣化度を推測する電気
的方法が用いられている。Conventionally, as a method of judging insulation deterioration of an electric device, for example, for a stator of a rotating electric machine, after stopping the operation of the rotating electric machine, a high voltage is applied to a winding to obtain an insulation resistance, an alternating current, An electrical method has been used in which various electrical characteristics such as a dielectric loss angle and a partial discharge are measured to estimate a degree of deterioration of an insulator at each portion.
【０００５】ところが、これらの方法により劣化判定を
行うには電気機器の運転停止を必要とし、多大な時間，
労力，費用が必要となり、頻繁に劣化判定試験を実施す
るのは困難であるという欠点があった。また、劣化が急
速に進行するような場合には、十分に対処できないなど
の欠点があった。However, in order to judge deterioration by these methods, it is necessary to stop the operation of electric equipment, and it takes a lot of time and time.
There is a drawback that labor and cost are required, and it is difficult to frequently perform a deterioration determination test. In addition, when the deterioration progresses rapidly, there is a drawback that it is not possible to sufficiently cope with the deterioration.
【０００６】そこで、従来、このような問題点を除去す
る目的で、特公平４ー６８８５２号公報に掲載された装
置がある。これはスロット内の固定子コイル付近に金属
材料製のセンサ電極を設け、このセンサ電極に部分放電
測定器を接続して運転中に絶縁劣化を監視するものであ
る。また、特開平４ー２９６６７２号公報には、固定子
巻線に隣接して設けられた温度検出器を用いて、固定子
巻線で発生する部分放電により誘導され固定子巻線を伝
播する高周波信号を検出して、固定子巻線の異常を検出
する異常検出装置が提案されている。In order to eliminate such a problem, there is a conventional apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-68852. In this technique, a sensor electrode made of a metal material is provided near a stator coil in a slot, and a partial discharge measuring device is connected to the sensor electrode to monitor insulation deterioration during operation. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-296672 discloses a high-frequency wave that is guided by a partial discharge generated in a stator winding and propagates through the stator winding by using a temperature detector provided adjacent to the stator winding. An abnormality detection device that detects a signal to detect an abnormality in a stator winding has been proposed.
【０００７】図３１は例えば特公平４ー６８８５２号公
報に示された従来の高圧回転電機のコロナ検出装置の要
部を示す断面構成図である。図において、３は固定子鉄
心、４は固定子巻線、６はスロット、１００は固定子巻
線導体、１０１は主絶縁層、１０２は主絶縁層１０１の
表面に設けられた低抵抗塗膜、１０３は層間隔片、１０
４はセンサ電極、１０６はリード、１０７はコロナ測定
器である。金属材料製のセンサ電極１０４は、固定子鉄
心３のスロット６内の低抵抗塗膜１０２と電気的に結合
している。スロット６内に収容された固定子巻線４の間
に層間隔片１０３を介してセンサ電極１０４を設け、こ
のセンサ電極１０４からリード１０６を引き出してコロ
ナ測定器１０７に接続し、運転中に絶縁劣化を監視する
ものである。また、図３２は従来のコロナ検出装置の他
の例の要部を示す断面構成図である。この装置は低抵抗
塗膜１０２を部分１０８，１０９に分け、部分１０９に
センサ電極１０４を接触させている。FIG. 31 is a sectional view showing a main part of a conventional corona detector of a high-voltage rotating electric machine disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-68852. In the figure, 3 is a stator core, 4 is a stator winding, 6 is a slot, 100 is a stator winding conductor, 101 is a main insulating layer, and 102 is a low-resistance coating film provided on the surface of the main insulating layer 101. , 103 are layer spacing pieces, 10
4 is a sensor electrode, 106 is a lead, and 107 is a corona measuring device. The sensor electrode 104 made of a metal material is electrically connected to the low-resistance coating 102 in the slot 6 of the stator core 3. A sensor electrode 104 is provided between the stator windings 4 accommodated in the slot 6 via a layer spacing piece 103, a lead 106 is pulled out from the sensor electrode 104 and connected to a corona measuring instrument 107, and is insulated during operation. It monitors the deterioration. FIG. 32 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of another example of the conventional corona detection device. This device divides the low-resistance coating 102 into portions 108 and 109, and the sensor electrode 104 is brought into contact with the portion 109.
【０００８】次に動作について説明する。図３１，図３
２に示す高圧回転電機が絶縁劣化すると、固定子巻線導
体１００と低抵抗塗膜１０２との間の主絶縁層１０１で
部分放電が発生する。金属材料製のセンサ電極１０４は
スロット６内の低抵抗塗膜１０２と電気的に結合してい
るので、運転中に発生した部分放電をセンサ電極１０４
で検知できる。Next, the operation will be described. FIG. 31, FIG.
When the insulation of the high-voltage rotating electric machine shown in FIG. 2 deteriorates, a partial discharge occurs in the main insulating layer 101 between the stator winding conductor 100 and the low-resistance coating film 102. Since the sensor electrode 104 made of a metal material is electrically coupled to the low-resistance coating 102 in the slot 6, partial discharge generated during operation is
Can be detected.
【０００９】さらに、図３２に示す装置では、低抵抗塗
膜を部分１０８，１０９に分け、部分１０９にセンサ電
極１０４を接触させている。このため、低抵抗塗膜部分
１０８が固定子鉄心３と電気的に接触していても、固定
子鉄心３と絶縁された塗膜部分１０９から部分放電の発
生を検知できる。Further, in the apparatus shown in FIG. 32, the low resistance coating film is divided into portions 108 and 109, and the sensor electrode 104 is brought into contact with the portion 109. For this reason, even if the low resistance coating portion 108 is in electrical contact with the stator core 3, the occurrence of partial discharge can be detected from the coating portion 109 insulated from the stator core 3.
【００１０】更に、図３３は、特開平４ー２９６６７２
号公報に示された従来の回転電機の異常検出装置を示す
構成図で、固定子巻線に近接して設置した部分放電セン
サの位置を示すために、回転電機を一部切り欠いて共に
示している。図において、固定子巻線４は固定子フレー
ム（図示せず）に固定された固定子鉄心３に設けられた
スロット６内に収納されている。固定子巻線４は上下２
つで構成され、ウエッジ７により固定されている。部分
放電センサ９は例えば温度検出素子８ａとリード線８ｂ
からなり、所定のスロット６内の上下２本の固定子巻線
４の間に挿入されている。部分放電センサ９のリード線
１９は温度測定器２２を介して異常判定回路１１０に接
続されている。さらにリード線１９はフィルタ２３，部
分放電測定器２４を介して異常判定回路１１０に接続さ
れている。異常判定回路１１０には警報機１１１，異常
表示装置２９，インターフェース回路１１２が接続され
ている。FIG. 33 is a diagram showing a configuration of Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-296672.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a conventional abnormality detection device for a rotating electric machine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209, in which the rotating electric machine is partially cut away to show the position of a partial discharge sensor installed near a stator winding. ing. In the figure, a stator winding 4 is housed in a slot 6 provided in a stator core 3 fixed to a stator frame (not shown). Stator winding 4 is upper and lower 2
And is fixed by a wedge 7. The partial discharge sensor 9 includes, for example, a temperature detecting element 8a and a lead wire 8b.
And is inserted between two upper and lower stator windings 4 in a predetermined slot 6. The lead wire 19 of the partial discharge sensor 9 is connected to an abnormality determination circuit 110 via a temperature measuring device 22. Further, the lead wire 19 is connected to an abnormality determination circuit 110 via a filter 23 and a partial discharge measuring device 24. An alarm 111, an abnormality display device 29, and an interface circuit 112 are connected to the abnormality determination circuit 110.
【００１１】次に、図３３に示す従来装置の動作につい
て説明する。固定子巻線４の絶縁劣化によって異常が発
生すると、固定子巻線４に部分放電が発生し、高周波電
流が流れる。放電による高周波電流は上下の固定子巻線
４と電磁的に結合している部分放電センサ９にも伝播
し、フィルタ２３に入力される。部分放電信号は数ＫＨ
ｚ以上の高周波であるので、フィルタ２３では温度測定
に使用される低周波信号を除去し、高周波成分のみを部
分放電測定器２４に入力する。部分放電測定器２４で
は、入力された信号を解析して放電特性を測定し、異常
判定回路１１０に出力する。異常判定回路１１０で異常
と判定した場合には、警報器１１１，異常表示装置２９
に警報信号を出力する。Next, the operation of the conventional device shown in FIG. 33 will be described. When an abnormality occurs due to the insulation deterioration of the stator winding 4, a partial discharge occurs in the stator winding 4, and a high-frequency current flows. The high frequency current due to the discharge also propagates to the partial discharge sensor 9 electromagnetically coupled to the upper and lower stator windings 4 and is input to the filter 23. The partial discharge signal is several KH
Since the frequency is higher than z, the filter 23 removes the low frequency signal used for temperature measurement and inputs only the high frequency component to the partial discharge measuring device 24. The partial discharge measuring device 24 analyzes the input signal, measures the discharge characteristics, and outputs the result to the abnormality determination circuit 110. If the abnormality determination circuit 110 determines that an abnormality has occurred, the alarm device 111 and the abnormality display device 29
An alarm signal is output to
【００１２】一般に電気機器の運転中には、運転に伴う
多くの電波雑音が発生する。例えば絶縁異常監視を必要
とする様な１５〜２０年以上経過した発電機の多くは、
回転子に界磁電流を供給する励磁機がスリップリングを
介して回転子に直流電流を供給している。このスリップ
リングでは摺動面の接触状態によりアーク放電が発生し
て電波雑音が発生する。また、サイリスタ励磁機ではパ
ルス状のサイリスタノイズが励磁電流に重畳されてい
る。このように励磁機やスリップリングは電波雑音の発
生源となっている。更に、回転子には蒸気タービンから
の静電気による帯電や発電に伴う軸電流による帯電など
が生じる。この回転子への帯電を放電させるために回転
子軸に接地ブラシを設けて大地へ放電させる構成が一般
的であるが、この放電時にも接地ブラシ摺動面の接触状
態によりアーク放電が発生して電波雑音が発生する。こ
れらの電波雑音は、図３１，図３２における固定子巻線
４の主絶縁層１０１内で発生するボイド放電による電磁
波信号と類似の周波数特性を示す。Generally, during the operation of electric equipment, a lot of radio noise is generated during the operation. For example, many generators that have passed 15-20 years or more that require insulation abnormality monitoring,
An exciter that supplies a field current to the rotor supplies a DC current to the rotor via a slip ring. In this slip ring, arc discharge occurs due to the contact state of the sliding surface, and radio noise occurs. In the thyristor exciter, pulse-like thyristor noise is superimposed on the exciting current. Thus, the exciter and the slip ring are sources of radio noise. Further, the rotor is charged by static electricity from the steam turbine or charged by an axial current accompanying power generation. In general, a ground brush is provided on the rotor shaft to discharge the charge to the rotor, and discharge is performed to the ground.However, even during this discharge, arc discharge occurs due to the contact state of the ground brush sliding surface. Radio noise is generated. These radio noises have frequency characteristics similar to those of the electromagnetic wave signal due to void discharge generated in the main insulating layer 101 of the stator winding 4 in FIGS.
【００１３】また、送電系統側からは相分離母線内で発
生する電波雑音や、各種の無線通信波や放送波などが発
電所内に侵入してくる。これらの電波雑音は部分放電を
検出するセンサにも検出されることが多い。特に、図３
３に示した部分放電センサ９は高周波信号に対して高感
度のセンサであるため、電波雑音もよく検出する特性を
示す。これらの電波雑音は部分放電信号よりも強い強度
で検出される。また、その周波数も部分放電と近い帯域
にあり、運転中の部分放電検出を非常に困難にしてい
る。Further, from the power transmission system side, radio noise generated in the phase separation bus, various radio communication waves and broadcast waves, etc., enter the power plant. These radio noises are often detected by a sensor that detects partial discharge. In particular, FIG.
Since the partial discharge sensor 9 shown in FIG. 3 is a sensor having high sensitivity to a high-frequency signal, the partial discharge sensor 9 has a characteristic of well detecting radio noise. These radio noises are detected with a higher intensity than the partial discharge signal. Further, the frequency is also in a band close to the partial discharge, which makes it very difficult to detect the partial discharge during operation.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】従来の電気機器の異常
検出方法や回転電機の異常検出装置は以上のように構成
されているので、運転中に発生する電波雑音については
全く考慮されていなかった。また、運転中に部分放電に
基づく信号を検出しようとしても、電波雑音と部分放電
との区別が出来ないために電波雑音を含んだ計測結果と
なり、異常検出の精度が非常に低くなるという問題点が
あった。Since the conventional method for detecting an abnormality in an electric device and the device for detecting an abnormality in a rotating electric machine are constructed as described above, no consideration has been given to radio noise generated during operation. . In addition, even if an attempt is made to detect a signal based on partial discharge during operation, it is impossible to distinguish between radio noise and partial discharge, and the measurement results include radio noise, resulting in extremely low accuracy of abnormality detection. was there.
【００１５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、電波雑音を除去し、電気機器の
運転中に精度よく部分放電を検出できる電気機器の異常
検出方法及び回転電機の異常検出装置を得ることを目的
とする。また、電気機器あるいは電気機器間の配線にお
ける部分放電信号を利用して、電気機器を運転した状態
で異常の発生場所を特定する電気機器の異常検出方法を
得ることを第2の目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a method for detecting an abnormality in an electric device and a rotating electric machine capable of removing radio noise and accurately detecting partial discharge during operation of the electric device. An object of the present invention is to obtain an abnormality detection device. In addition, electrical equipment or wiring between electrical equipment
Operating electrical equipment using the partial discharge signal
A method to detect electrical equipment failures
The second purpose is to obtain.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】この発明の請求項第１項
に係る電気機器の異常検出方法は、電気機器に設けられ
た放電センサで検知した検知信号の周波数スペクトルを
計測し、その周波数スペクトルから電気機器及び計測回
路に基いて共振周波数を決定し、共振周波数の値から検
知信号の発生源を特定するようにしたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for detecting an abnormality of an electric device, comprising: measuring a frequency spectrum of a detection signal detected by a discharge sensor provided in the electric device; In this case, the resonance frequency is determined based on the electrical equipment and the measurement circuit, and the source of the detection signal is specified from the value of the resonance frequency.
【００１７】また、請求項第２項に係る回転電機の異常
検出装置は、回転電機の固定子巻線のスロットに設置さ
れ、スロットにおける部分放電を検出する部分放電セン
サ、この部分放電センサからの出力信号を入力して回転
電機の固定子鉄心長に基いて決定した共振周波数近傍の
周波数を通過させる狭帯域フィルタ回路、この狭帯域フ
ィルタ回路からの出力信号を部分放電信号とし、この部
分放電発生に応じて処理を行う部分放電発生処理回路、
及び処理結果を表示する表示装置を備えたものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided an abnormality detecting device for a rotating electric machine, wherein the abnormality detecting device is installed in a slot of a stator winding of the rotating electric machine, and detects a partial discharge in the slot. A narrow-band filter circuit that inputs an output signal and passes a frequency near a resonance frequency determined based on the length of the stator core of the rotating electric machine. The output signal from the narrow-band filter circuit is used as a partial discharge signal, and this partial discharge occurs. A partial discharge generation processing circuit that performs processing according to
And a display device for displaying the processing result.
【００１８】また、請求項第３項に係る電気機器の異常
検出方法は、電気機器の部分放電を計測する部分放電セ
ンサで検知した信号の周波数スペクトルを計測し、その
周波数スペクトルから電気機器及び計測回路に基いて共
振周波数を決定し、共振周波数の近傍における検知信号
の強度と、共振周波数より大きい所定の周波数における
検知信号の強度に基いて部分放電信号を検出するように
したものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for detecting an abnormality in an electric device, comprising: measuring a frequency spectrum of a signal detected by a partial discharge sensor for measuring a partial discharge of the electric device; The resonance frequency is determined based on a circuit, and the partial discharge signal is detected based on the strength of the detection signal near the resonance frequency and the strength of the detection signal at a predetermined frequency higher than the resonance frequency.
【００１９】また、請求項第４項に係る回転電機の異常
検出装置は、回転電機の固定子巻線のスロットに設置さ
れ、スロットにおける部分放電を検出する部分放電セン
サ、この部分放電センサからの出力信号を入力して回転
電機の固定子鉄心長に基いて決定した共振周波数の近傍
を通過させる第１狭帯域フィルタ回路、出力信号を入力
して共振周波数より大きい所定の周波数を通過させる第
２狭帯域フィルタ回路、ピークホールド回路，信号強度
比較回路，遅延回路，及び除去回路を有し、第１狭帯域
フィルタ回路と第２狭帯域フィルタ回路からの２つの狭
帯域出力信号の強度に基いて部分放電信号を判別するノ
イズ判別回路、部分放電発生に応じて処理を行う部分放
電発生処理回路、並びに処理結果を表示する表示装置を
備えたものである。An abnormality detection device for a rotating electric machine according to claim 4 is provided in a slot of a stator winding of the rotating electric machine, and detects a partial discharge in the slot. A first narrow-band filter circuit that receives an output signal and passes near a resonance frequency determined based on the length of the stator core of the rotating electric machine; A narrow band filter circuit, a peak hold circuit, a signal strength comparing circuit, a delay circuit, and a removing circuit, and based on the strengths of two narrow band output signals from the first narrow band filter circuit and the second narrow band filter circuit. It is provided with a noise determination circuit for determining a partial discharge signal, a partial discharge generation processing circuit for performing processing in accordance with the occurrence of partial discharge, and a display device for displaying a processing result.
【００２０】また、請求項第５項に係る電気機器の異常
検出方法は、電気機器の部分放電を計測する複数の部分
放電センサで検知した信号の周波数スペクトルを計測
し、その周波数スペクトルから電気機器及び計測回路に
基いて共振周波数を決定し、複数の部分放電センサ間の
共振周波数の近傍の信号強度を比較して、検知した信号
に含まれる特性量の異なる信号を分別するようにしたも
のである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for detecting an abnormality in an electric device, comprising: measuring a frequency spectrum of a signal detected by a plurality of partial discharge sensors for measuring a partial discharge of the electric device; And determining the resonance frequency based on the measurement circuit, comparing the signal strengths near the resonance frequency among the plurality of partial discharge sensors, and classifying signals having different characteristic amounts included in the detected signal. is there.
【００２１】また、請求項第６項に係る回転電機の異常
検出装置は、回転電機の固定子巻線各相のスロットに設
置され、スロットにおける部分放電を検出する複数の部
分放電センサ、この部分放電センサからの出力信号を入
力して回転電機の固定子鉄心長に基いて決定される共振
周波数を通過させる複数の狭帯域フィルタ回路、ピーク
ホールド回路，信号強度比較回路，遅延回路，及び除去
回路を有し、狭帯域フィルタ回路を通過した狭帯域出力
信号相互間の強度に基いて部分放電信号を判別するノイ
ズ判別回路、部分放電発生に応じて処理を行う部分放電
発生処理回路、並びに処理結果を表示する表示装置を備
えたものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an abnormality detecting apparatus for a rotating electric machine, wherein the plurality of partial discharge sensors are installed in slots of each phase of a stator winding of the rotating electric machine, and detect partial discharges in the slots. A plurality of narrow-band filter circuits, a peak hold circuit, a signal strength comparison circuit, a delay circuit, and a removal circuit that input an output signal from the discharge sensor and pass a resonance frequency determined based on the length of the stator core of the rotating electric machine. A noise discriminating circuit that discriminates a partial discharge signal based on the intensity between narrow-band output signals that have passed through the narrow-band filter circuit, a partial discharge generation processing circuit that performs processing in accordance with the occurrence of partial discharge, and a processing result Is provided.
【００２２】また、請求項第７項に係るノイズ判別回路
は、請求項第４項又は第６項の発明において、狭帯域フ
ィルタ回路をそれぞれ通過した２つの狭帯域出力信号の
特性量を比較し、その特性量のヒストグラムから部分放
電信号と電波雑音を分別するしきい値を求める処理回路
を備え、ヒストグラムが重なっている場合にはヒストグ
ラムの包絡線の交点の値をしきい値とし、ヒストグラム
が重なっていない場合には、部分放電信号の包絡線のす
そ値をしきい値として、信号の判別を行なうことを特徴
とするものである。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a noise discriminating circuit according to the fourth or sixth aspect of the present invention, which compares characteristic amounts of two narrow band output signals respectively passed through the narrow band filter circuit. And a processing circuit for determining a threshold value for separating the partial discharge signal and the radio noise from the histogram of the characteristic amount. If they do not overlap, the signal is determined using the skirt value of the envelope of the partial discharge signal as a threshold value.
【００２３】[0023]
【作用】請求項第１項の発明に係る電気機器の異常検出
方法は、共振周波数を電気機器及び計測回路に基いて決
定し、この共振周波数の近傍で部分放電信号を検出して
いる。部分放電信号は共振周波数を含んだ信号であり、
この周波数帯域ではほとんど減衰せずに伝播するため、
感度よく検出される。According to the first aspect of the present invention, the abnormality detection method for an electric device determines a resonance frequency based on the electric device and a measurement circuit, and detects a partial discharge signal near the resonance frequency. The partial discharge signal is a signal including a resonance frequency,
In this frequency band, it propagates with almost no attenuation,
It is detected with high sensitivity.
【００２４】また、請求項第２項の発明に係る狭帯域フ
ィルタ回路は、部分放電センサで検出した信号の周波数
成分の中から、回転電機の固定子鉄心長で決定される共
振周波数を通過させることによって、運転中に発生する
部分放電信号と電波雑音とを弁別すると同時に、部分放
電センサから離れたスロットの固定子巻線で発生した部
分放電を感度よく検出する。Further, the narrow-band filter circuit according to the second aspect of the present invention allows a resonance frequency determined by the length of the stator core of the rotating electric machine to pass from among the frequency components of the signal detected by the partial discharge sensor. Thus, the partial discharge signal generated during the operation is distinguished from the radio noise, and the partial discharge generated in the stator winding of the slot apart from the partial discharge sensor is detected with high sensitivity.
【００２５】また、請求項第３項の発明に係る電気機器
の異常検出方法は、共振周波数を電気機器及び計測回路
に基いて決定し、この共振周波数の近傍での信号強度
と、それより大きい所定の周波数での信号強度とに基い
て、部分放電信号を検出している。これは、共振周波数
の近傍での信号強度と、それより大きい所定の周波数で
の信号強度の変化量が部分放電信号と電波雑音で異なる
ことによる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for detecting an abnormality in an electric device, wherein the resonance frequency is determined based on the electric device and the measuring circuit, and the signal strength near the resonance frequency is higher than the resonance frequency. The partial discharge signal is detected based on the signal intensity at a predetermined frequency. This is because the amount of change in the signal strength near the resonance frequency and the change in the signal strength at a predetermined frequency higher than the resonance frequency differ between the partial discharge signal and the radio noise.
【００２６】また、請求項第４項の発明に係る回転電機
の異常検出装置は、部分放電センサからの検知信号を分
岐して、一方を回転電機の固定子鉄心長で決定される共
振周波数を通過させる第１狭帯域フィルタ回路を通し、
他方を共振周波数より大きい所定の周波数を通過させる
第２狭帯域フィルタ回路を通す。２つの狭帯域フィルタ
回路からの出力信号の強度を比較することにより、運転
中に発生する部分放電と電波雑音とを判別する。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an abnormality detecting apparatus for a rotating electric machine, wherein the detection signal from the partial discharge sensor is branched, and one of the detection signals is set to a resonance frequency determined by a stator core length of the rotating electric machine. Through a first narrow-band filter circuit to be passed,
The other is passed through a second narrow-band filter circuit that passes a predetermined frequency higher than the resonance frequency. By comparing the intensities of the output signals from the two narrow band filter circuits, a partial discharge generated during operation and radio noise are determined.
【００２７】また、請求項第５項の発明に係る電気機器
の異常検出方法は、電気機器の複数箇所の部分放電を計
測し、共振周波数を電気機器及び計測回路に基いて決定
し、複数箇所の検出信号における共振周波数の近傍での
信号強度を比較する。これにより、検知信号に含まれる
特性量の異なる信号を分別する。部分放電信号はその発
生箇所によって特性量が異なり、電波雑音も特性量が異
なるので、特性量の異なる信号を分別することにより、
部分放電信号と電波雑音とを判別できると共に、部分放
電信号の発生箇所を判別できる。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for detecting an abnormality in an electric device, comprising measuring a partial discharge at a plurality of portions of the electric device, determining a resonance frequency based on the electric device and a measuring circuit, and Of the detected signals in the vicinity of the resonance frequency are compared. Thereby, signals having different characteristic amounts included in the detection signal are separated. Since the characteristic amount of the partial discharge signal differs depending on the place where it is generated, and the characteristic amount of the radio noise also differs, by separating signals having different characteristic amounts,
It is possible to determine the partial discharge signal and the radio noise, and it is possible to determine the location where the partial discharge signal is generated.
【００２８】また、請求項第６項の発明に係る部分放電
センサは、固定子巻線各相に設置され、この部分放電セ
ンサで検知した信号のそれぞれを、回転電機の固定子鉄
心長で決定される共振周波数を通過周波数帯域とする狭
帯域フィルタ回路を通過させる。さらにノイズ判別回路
で、固定子巻線の異なる相の部分放電センサからの狭帯
域出力信号相互間の強度を比較し、その比較結果によっ
て部分放電信号と電波雑音を判別したり、部分放電信号
の発生箇所を判別する。The partial discharge sensor according to the invention of claim 6 is installed in each phase of the stator winding, and each of the signals detected by the partial discharge sensor is determined by the length of the stator core of the rotating electric machine. Through a narrow-band filter circuit whose pass frequency band is the resonance frequency. Further, a noise discriminating circuit compares the intensities of the narrow band output signals from the partial discharge sensors of different phases of the stator winding, and discriminates the partial discharge signal and radio noise based on the comparison result. The location of occurrence is determined.
【００２９】また、請求項第７項の発明に係るノイズ判
別回路は、狭帯域フィルタ回路を通過した２つの狭帯域
信号の特性量を比較し、その特性量のヒストグラムから
部分放電信号と電波雑音を分別するしきい値を求め、ヒ
ストグラムが重なっている場合にはヒストグラムの包絡
線の交点の値をしきい値とし、ヒストグラムが重なって
いない場合には、部分放電信号のすそ値をしきい値とし
て、検知した信号の判別を行う。The noise discriminating circuit according to the seventh aspect of the present invention compares the characteristic amounts of two narrow-band signals passed through the narrow-band filter circuit, and obtains a partial discharge signal and radio noise from a histogram of the characteristic amounts. The threshold at the intersection of the envelopes of the histograms is used as the threshold when the histograms overlap, and the skirt value of the partial discharge signal is used as the threshold when the histograms do not overlap. , The detected signal is determined.
【００３０】[0030]
実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１は実施例１による電気機器の異常検出方法を
用いた異常検出装置を示す構成図で、電気機器の部分断
面を共に示している。図２はこの装置に係る部分放電セ
ンサで検出した部分放電信号の特性図であり、横軸に周
波数（ＭＨｚ）、縦軸に信号強度（ｄＢｍ）を示してい
る。図１において、７０は電気機器で、例えばＧＩＳで
ある。ＧＩＳ７０は、金属製の匡体７２の中心部に導体
７３ａ，７３ｂ，７３ｃが絶縁スペーサ７１ａ，７１ｂ
で絶縁されて高電圧状態が保持されている。ＧＩＳ７０
は図１に示すような構成をユニットとして遮断機や、断
路器や、変流器等（いずれも図示せず）を連結して構成
されている。従って、ＧＩＳ７０の導体には必ず接続部
７４ａ，７４ｂが存在する。匡体７２にはＧＩＳ７０で
異常が生じた時の部分放電を検出するために、部分放電
センサ９、検出インピーダンス５１、スペクトルアナラ
イザ５２、狭帯域フィルタ回路２３、部分放電計測回路
５３、部分放電発生処理回路２６、表示装置２８が設け
られている。Embodiment 1 FIG. Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an abnormality detection device using the abnormality detection method for an electric device according to the first embodiment, and also shows a partial cross section of the electric device. FIG. 2 is a characteristic diagram of a partial discharge signal detected by the partial discharge sensor according to this device, in which the horizontal axis indicates frequency (MHz) and the vertical axis indicates signal intensity (dBm). In FIG. 1, reference numeral 70 denotes an electric device, for example, GIS. In the GIS 70, conductors 73a, 73b and 73c are provided at the center of a metal housing 72 by insulating spacers 71a and 71b.
And the high voltage state is maintained. GIS70
Has a structure as shown in FIG. 1 as a unit, and is configured by connecting a circuit breaker, a disconnector, a current transformer, and the like (all not shown). Therefore, the connection portions 74a and 74b always exist in the conductor of the GIS 70. In the case 72, a partial discharge sensor 9, a detection impedance 51, a spectrum analyzer 52, a narrow band filter circuit 23, a partial discharge measurement circuit 53, a partial discharge generation process, for detecting a partial discharge when an abnormality occurs in the GIS 70. A circuit 26 and a display device 28 are provided.
【００３１】次に、この異常検出装置の動作を図１，図
２について説明する。ＧＩＳ７０の稼働中には導体７３
ａ，７３ｂ，７３ｃには高電圧が印加されている。ＧＩ
Ｓ７０の内部に異常が生じた場合には部分放電が発生
し、その信号が導体７３ａを伝播する。ＧＩＳ７０の異
常とは、例えば、匡体７２の内部に残留した金属粒子や
その他ゴミ等の異物が電界によって移動し、匡体７２内
部に不均一電界箇所が形成された場合が考えられる。ま
た、絶縁スペーサ７１ａ，７１ｂの内部にクラックや剥
離、更には電圧劣化によってボイドが生じる場合等も考
えられる。このような状態になると、電界の乱れによっ
てその部分に部分放電が発生するので、部分放電を検出
することによってＧＩＳ７０の異常を検出できる。Next, the operation of the abnormality detecting device will be described with reference to FIGS. During operation of GIS 70, conductor 73
A high voltage is applied to a, 73b and 73c. GI
If an abnormality occurs in S70, a partial discharge occurs, and the signal propagates through the conductor 73a. An abnormality of the GIS 70 may be, for example, a case where a metal particle or other foreign matter such as dust remaining inside the housing 72 moves due to an electric field, and a non-uniform electric field portion is formed inside the housing 72. Further, cracks and peeling inside the insulating spacers 71a and 71b, and furthermore, a case where voids are generated due to voltage deterioration, etc. are also conceivable. In such a state, a partial discharge is generated in that portion due to the disturbance of the electric field. Therefore, the abnormality of the GIS 70 can be detected by detecting the partial discharge.
【００３２】部分放電が発生することによって導体７３
ａ及び匡体７２には高速の部分放電信号が伝播する。そ
の伝播速度はほぼ光速と同じである。このとき、導体７
３ａには両端に接続部７４ａ，７４ｂがあり、導体の両
端でインピーダンスが変化しているために、部分放電信
号の一部は接続部７４ａ，７４ｂ間で往復反射を繰り返
しながら部分放電発生源から遠ざかる方向に伝播してゆ
く。また、匡体７２の両端には絶縁スペーサ７１ａ，７
１ｂが設けられており、この部分でもインピーダンスの
変化が生じる。このため匡体７２を伝播する部分放電信
号も匡体７２の両端で往復反射を繰り返しながら伝播し
てゆく。When the partial discharge occurs, the conductor 73
A high-speed partial discharge signal is propagated to a and the housing 72. Its propagation speed is almost the same as the speed of light. At this time, the conductor 7
3a has connection portions 74a and 74b at both ends, and since the impedance changes at both ends of the conductor, a part of the partial discharge signal is transmitted from the partial discharge generation source while repeating reciprocating reflection between the connection portions 74a and 74b. Propagating in the direction away. Insulating spacers 71a, 71
1b is provided, and the impedance changes also in this portion. For this reason, the partial discharge signal propagating through the housing 72 also propagates while repeating reciprocating reflection at both ends of the housing 72.
【００３３】このようにして、ＧＩＳ７０の内部のある
場所で発生した部分放電信号は、その発生場所の導体７
３ａや匡体７２の長さと関係した共振周波数を含んだ信
号として検知される。また、測定回路もＬ、Ｃ、Ｒ成分
を持った分布定数回路となるために、図２に示すように
共振周波数を持つ場合が多い。図はこれらの共振周波数
を含む部分放電信号を図１に示すスペクトルアナライザ
５２で計測した周波数特性の実測データである。図中、
ｆ0 は１次の共振周波数、ｆ1 は２次の共振周波数、ｆ
2 は３次の共振周波数である。この場合の共振周波数は
導体７３ａの長さと関係している。このため、放電信号
の発生場所が変わると共振周波数の値が変わる。この実
施例は、部分放電センサ９で検知した信号から、共振周
波数を決定し、この値から放電信号の発生源を特定しよ
うとするものである。In this way, the partial discharge signal generated at a certain location inside the GIS 70 is
It is detected as a signal including a resonance frequency related to 3a and the length of the housing 72. Further, since the measurement circuit is also a distributed constant circuit having L, C, and R components, it often has a resonance frequency as shown in FIG. The figure shows measured data of frequency characteristics of the partial discharge signal including these resonance frequencies measured by the spectrum analyzer 52 shown in FIG. In the figure,
f0 is the primary resonance frequency, f1 is the secondary resonance frequency, f
2 is the third resonance frequency. The resonance frequency in this case is related to the length of the conductor 73a. Therefore, the value of the resonance frequency changes when the location where the discharge signal is generated changes. In this embodiment, the resonance frequency is determined from the signal detected by the partial discharge sensor 9, and the source of the discharge signal is specified based on the resonance frequency.
【００３４】次にこの共振周波数を持つ部分放電信号の
検出について説明する。運転前にＧＩＳ７０の高電圧母
線に部分放電の模擬信号を、例えばパルス発生器を用い
て注入させると、部分放電センサ９には図２に示す特性
の部分放電信号が検出される。この信号を検出インピー
ダンス５１により検出し、まずスペクトルアナライザ５
２に伝送する。スペクトルアナライザ５２では部分放電
信号を周波数スペクトル分析して、共振周波数を決定す
る。その結果を狭帯域フィルタ回路２３に伝送して、狭
帯域フィルタ回路２３の信号通過帯域を共振周波数近傍
に合わせる。Next, detection of a partial discharge signal having this resonance frequency will be described. When a simulation signal of partial discharge is injected into the high voltage bus of the GIS 70 before operation using, for example, a pulse generator, the partial discharge sensor 9 detects a partial discharge signal having the characteristics shown in FIG. This signal is detected by a detection impedance 51, and first, a spectrum analyzer 5
Transmit to 2. The spectrum analyzer 52 analyzes the frequency spectrum of the partial discharge signal to determine the resonance frequency. The result is transmitted to the narrow band filter circuit 23, and the signal pass band of the narrow band filter circuit 23 is adjusted to the vicinity of the resonance frequency.
【００３５】運転中に部分放電センサ９で検知された信
号は、上記と同様に検出インピーダンス５１で検出され
て狭帯域フィルタ回路２３に伝送される。狭帯域フィル
タ回路２３の信号通過帯域は共振周波数の近傍に選択さ
れており、狭帯域フィルタ回路２３を通過した共振周波
数近傍の信号は部分放電計測回路５３に伝送される。さ
らに部分放電計測回路５３で検波され、増幅されて部分
放電信号を検出すると同時に波高分析され部分放電発生
処理回路２６に伝送される。The signal detected by the partial discharge sensor 9 during operation is detected by the detection impedance 51 and transmitted to the narrow band filter circuit 23 in the same manner as described above. The signal pass band of the narrow band filter circuit 23 is selected near the resonance frequency, and the signal near the resonance frequency passing through the narrow band filter circuit 23 is transmitted to the partial discharge measurement circuit 53. Further, the partial discharge signal is detected and amplified by the partial discharge measurement circuit 53 to detect the partial discharge signal, and at the same time, the peak is analyzed and transmitted to the partial discharge generation processing circuit 26.
【００３６】部分放電発生処理回路２６では放電発生頻
度分布や放電発生位相特性を計測する。この処理結果を
例えばＣＲＴなどの表示装置２８に伝送すると共に記録
する。また、これら諸特性の経時変化を記録し、更に登
録した過去の統計データや異常判定データと比較して絶
縁異常の程度を判定して、表示装置２８に伝送する。表
示装置２８ではそれらの諸特性を表示し、異常が判定さ
れた場合には異常を表示すると共に警報を発する。The partial discharge generation processing circuit 26 measures a discharge frequency distribution and a discharge phase characteristic. The processing result is transmitted to a display device 28 such as a CRT and recorded. Further, the time-dependent changes of these various characteristics are recorded, and the degree of insulation abnormality is determined by comparing with the registered past statistical data and abnormality determination data, and is transmitted to the display device 28. The display device 28 displays those characteristics, and when an abnormality is determined, displays the abnormality and issues an alarm.
【００３７】以上説明したように、ＧＩＳ７０の内部で
発生した部分放電の伝播信号には、導体や匡体のインピ
ーダンスが変化する長さに対応した共振周波数や、計測
回路に対応した共振周波数を持つので、この共振周波数
に着目して検知した放電の発生源を検出することができ
る。なお、この実施例では、ＧＩＳについて述べたが、
他の電気機器にも適用することができ、電気機器の部分
放電を計測する部分放電センサで検知した信号の周波数
スペクトルを計測し、その周波数スペクトルからその電
気機器及び計測回路に基いて共振周波数を決定する。こ
の共振周波数の値で検知信号の発生源を特定するように
すれば、電気機器を運転した状態で、部分放電信号の発
生源を検出できる。As described above, the propagation signal of the partial discharge generated inside the GIS 70 has a resonance frequency corresponding to the length at which the impedance of the conductor or the housing changes or a resonance frequency corresponding to the measurement circuit. Therefore, it is possible to detect the source of the discharge detected by paying attention to the resonance frequency. In this example, GIS has been described.
It can be applied to other electrical equipment, and measures the frequency spectrum of the signal detected by the partial discharge sensor that measures the partial discharge of the electrical equipment, and from the frequency spectrum, determines the resonance frequency based on the electrical equipment and the measurement circuit. decide. If the source of the detection signal is specified by the value of the resonance frequency, the source of the partial discharge signal can be detected while the electric device is operating.
【００３８】実施例２．以下、この発明の実施例２を図
について説明する。図３は実施例２による電気機器の異
常検出方法を用いた異常検出装置を示す構成図で、電気
機器の構成を共に示している。図４はこの装置に係る部
分放電センサで検出した部分放電信号の特性図であり、
横軸に周波数（ＭＨｚ）、縦軸に信号強度（ｄＢｍ）を
示している。この実施例における電気機器は、例えば発
電プラントである。図３において、８０は発電機であ
り、５０は変圧器である。発電機８０で発電された電気
は高電圧母線８１ａ，８１ｂ，８１ｃで変圧器５０の１
次巻線８２に供給され、２次巻線８３で昇圧されて送電
系統へ供給される。ここで高電圧母線８１ａ，８１ｂ，
８１ｃは１０ｋＶないし２５ｋＶの高電圧で運転されて
いる。この実施例では高電圧母線８１ａ，８１ｂ，８１
ｃの部分に部分放電センサ９を設けて、高電圧母線８
１、発電機８０、及び変圧器５０の異常を検出するもの
である。図３では例えば、高電圧母線８１ｃのみに部分
放電センサ９を設けた構成としている。Embodiment 2 FIG. Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an abnormality detection device using the abnormality detection method for an electric device according to the second embodiment, and also illustrates the configuration of the electric device. FIG. 4 is a characteristic diagram of a partial discharge signal detected by the partial discharge sensor according to this device,
The horizontal axis indicates frequency (MHz) and the vertical axis indicates signal strength (dBm). The electric device in this embodiment is, for example, a power plant. In FIG. 3, reference numeral 80 denotes a generator, and reference numeral 50 denotes a transformer. The electricity generated by the generator 80 is connected to the high-voltage buses 81a, 81b, 81c via one of the transformers 50.
The voltage is supplied to the secondary winding 82, boosted by the secondary winding 83, and supplied to the power transmission system. Here, the high voltage buses 81a, 81b,
81c is operated at a high voltage of 10 kV to 25 kV. In this embodiment, the high voltage buses 81a, 81b, 81
c, a partial discharge sensor 9 is provided, and a high-voltage bus 8
1, for detecting abnormalities of the generator 80 and the transformer 50. In FIG. 3, for example, the configuration is such that the partial discharge sensor 9 is provided only on the high voltage bus 81c.
【００３９】高電圧母線８１ａ，８１ｂ，８１ｃは高電
圧が印加されている。従って、電圧劣化により絶縁物に
劣化が生じると部分放電が発生し、その信号が高電圧母
線８１ｃ内を高速で伝播する。この時実施例１と同様、
高電圧母線８１ｃの長さと関係する共振周波数を持つ部
分放電信号となる。この信号を部分放電センサ９で検出
した特性を図４に示す。図において、（ａ）は高電圧母
線８１ｃで発生した部分放電信号、（ｂ）は発電機８０
で発生した部分放電信号、（ｃ）は変圧器５０で発生し
た部分放電信号の周波数特性である。図中、ｆa0は高電
圧母線８１ｃの共振周波数であり、図４（ｂ）のｆb0は
発電機８０で部分放電が発生した固定子巻線の共振周波
数である。このように部分放電が発生する箇所によって
周波数特性が微妙に異なるが、いずれも実施例１で述べ
たと同様の信号処理をすることによって部分放電の発生
源を特定することができる。A high voltage is applied to the high voltage buses 81a, 81b, 81c. Therefore, when the insulator is deteriorated due to the voltage deterioration, a partial discharge occurs, and the signal propagates in the high-voltage bus 81c at a high speed. At this time, as in the first embodiment,
It becomes a partial discharge signal having a resonance frequency related to the length of the high voltage bus 81c. FIG. 4 shows the characteristics of this signal detected by the partial discharge sensor 9. In the figure, (a) is a partial discharge signal generated in the high voltage bus 81c, and (b) is a generator 80.
(C) is the frequency characteristic of the partial discharge signal generated by the transformer 50. In the drawing, fa0 is the resonance frequency of the high-voltage bus 81c, and fb0 in FIG. 4B is the resonance frequency of the stator winding where partial discharge has occurred in the generator 80. Although the frequency characteristics slightly differ depending on the location where the partial discharge occurs, the source of the partial discharge can be identified by performing the same signal processing as described in the first embodiment.
【００４０】即ち、電気機器の部分放電を計測する部分
放電センサ９で検知した信号の周波数スペクトルをスペ
クトルアナライザ５２で計測し、その周波数スペクトル
からその電気機器及び計測回路に基いて共振周波数を決
定してそれぞれの周波数特性を予め把握しておく。次
に、運転中に検知した信号について、狭帯域フィルタ回
路２３を通過した共振周波数の近傍における検知信号か
ら部分放電計測処理回路５３で部分放電信号を検出す
る。このようにして、電気機器の運転中に発生する部分
放電を運転した状態で検出でき、さらにその特性量か
ら、部分放電の発生箇所を特定することができる。That is, the frequency spectrum of the signal detected by the partial discharge sensor 9 for measuring the partial discharge of the electric equipment is measured by the spectrum analyzer 52, and the resonance frequency is determined from the frequency spectrum based on the electric equipment and the measuring circuit. Each frequency characteristic is grasped in advance. Next, a partial discharge signal is detected by the partial discharge measurement processing circuit 53 from the detection signal near the resonance frequency that has passed through the narrow band filter circuit 23 for the signal detected during operation. In this way, it is possible to detect the partial discharge generated during the operation of the electric device in the operating state, and to further specify the location where the partial discharge occurs from the characteristic amount.
【００４１】実施例３．以下、この発明の実施例３を図
について説明する。図５は実施例３に係わる回転電機の
構造を示す断面図で、図５（ａ）は縦断面図、図５
（ｂ）は図５（ａ）のＶｂーＶｂ線で切ったときの固定
子フレームを除いて示す断面図、図６は実施例３による
異常検出装置を示す構成図で、固定子巻線に近接して設
置した部分放電センサの位置を示すために、回転電機を
一部切り欠いて共に示している。図７は固定子巻線を固
定子鉄心に挿入して巻線している状態を示す平面展開
図、図８は部分放電センサで検出した部分放電信号の周
波数特性で、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は検出強度
（ｄＢｍ）を示している。また、図９は部分放電信号が
固定子巻線を伝播するときの伝播特性で、横軸はセンサ
までの距離（スロット数）、縦軸は広帯域信号の振幅
（ｍＶ）及び共振周波数の信号強度（ｍＶ）を示してい
る。Embodiment 3 FIG. Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of the rotating electric machine according to the third embodiment, and FIG.
(B) is a cross-sectional view showing the abnormality detection device according to the third embodiment, excluding the stator frame when cut along the line Vb-Vb in FIG. 5 (a), and FIG. In order to show the position of the partial discharge sensor installed close to the rotating electric machine, the rotating electric machine is partially cut away. FIG. 7 is a developed plan view showing a state in which the stator winding is inserted into the stator core and wound, and FIG. 8 is a frequency characteristic of a partial discharge signal detected by the partial discharge sensor. ), And the vertical axis indicates the detection intensity (dBm). FIG. 9 shows the propagation characteristics when the partial discharge signal propagates through the stator winding. The horizontal axis represents the distance to the sensor (the number of slots), and the vertical axis represents the amplitude (mV) of the broadband signal and the signal intensity of the resonance frequency. (MV).
【００４２】図５，６において、回転電機１は、固定子
フレーム２，固定子鉄心３，固定子巻線４などからなる
固定子と、回転子５とから構成されている。図中、矢印
Ａは回転軸の軸方向を示している。固定子フレーム２に
固定子鉄心３が固定され、この固定子鉄心３の内周面に
は、軸方向Ａに伸びた状態で、円周方向に等配に所定数
のスロット６が設けられている。このスロット６には上
口，下口の２つの固定子巻線４が収納され、図６に示す
ように、ウエッジ７により固定されている。回転電機１
の固定子巻線４のスロット６に設置され、スロット６に
おける部分放電を検出する部分放電センサ９は、例え
ば、白金抵抗体製の測温素子８ａと測温素子リード線８
ｂとから構成され、その周囲をガラスエポキシ積層板で
覆った構成となっている。5 and 6, the rotating electric machine 1 includes a stator including a stator frame 2, a stator core 3, a stator winding 4, and the like, and a rotor 5. In the figure, arrow A indicates the axial direction of the rotation shaft. A stator core 3 is fixed to the stator frame 2, and a predetermined number of slots 6 are provided on the inner peripheral surface of the stator core 3 in the circumferential direction so as to extend in the axial direction A. I have. The slot 6 houses two upper and lower stator windings 4 and is fixed by a wedge 7 as shown in FIG. Rotating electric machine 1
The partial discharge sensor 9 installed in the slot 6 of the stator winding 4 and detecting a partial discharge in the slot 6 includes, for example, a temperature measuring element 8 a made of a platinum resistor and a temperature measuring element lead wire 8.
b) and the periphery thereof is covered with a glass epoxy laminate.
【００４３】また、図７に示すように、固定子巻線４
は、固定子鉄心３のスロット６内に挿入され、固定子巻
線ライン側端６０から固定子巻線中性点側６１まで亀甲
状に接続され、１２ターンないし２０ターンが１相分と
して結線されている。図中の番号はスロット番号を示し
ている。部分放電センサ９は、固定子巻線ライン側端６
０に近いスロット６の上口コイルと下口コイルの２つの
固定子巻線４間に挿入されている。図６に示すように、
部分放電センサ９からのリード線１９ａは、固定子鉄心
３の端部から固定子フレーム２の内側に沿って配線さ
れ、端子箱２０の端子を介して固定子フレーム２の外部
に導出し、中央制御室の温度計２２に接続されている。Further, as shown in FIG.
Are inserted into the slots 6 of the stator core 3 and are connected in a turtle-like manner from the stator winding line side end 60 to the stator winding neutral point 61, and 12 to 20 turns are connected as one phase. Have been. The numbers in the figure indicate slot numbers. The partial discharge sensor 9 includes a stator winding line side end 6.
A slot 6 close to zero is inserted between the two stator windings 4 of the upper coil and the lower coil. As shown in FIG.
A lead wire 19 a from the partial discharge sensor 9 is wired from the end of the stator core 3 along the inside of the stator frame 2, led out of the stator frame 2 via the terminal of the terminal box 20, and It is connected to a thermometer 22 in the control room.
【００４４】端子箱２０出口のリード線１９ａには部分
放電計測のための検出器１０ａとして高周波変流器が設
けられている。検出器１０ａの信号は狭帯域フィルタ回
路２３、例えばバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を通し
て、ピークホールド回路（ＰＨ）３０に伝送され、Ａ／
Ｄ変換器３１でデジタル信号に変換した後、信号強度比
較回路３２に伝送される。更に部分放電発生処理回路２
６、表示装置２８、異常表示装置２９に伝送される構成
となっている。この実施例における狭帯域フィルタ回路
２３は部分放電センサ９からの出力信号を入力し、回転
電機１の固定子鉄心長に基いて決定した共振周波数を通
過周波数帯域として設定されている。また、ピークホー
ルド回路（ＰＨ）３０，Ａ／Ｄ変換器３１，及び信号強
度比較回路３２で、狭帯域フィルタ回路２３からの出力
信号を部分放電信号として識別するノイズ判別回路２５
を構成しており、部分放電発生処理回路２６はノイズ判
別回路２５で部分放電発生であると判別したときに対応
して処理を行う。The lead wire 19a at the exit of the terminal box 20 is provided with a high-frequency current transformer as a detector 10a for measuring partial discharge. The signal of the detector 10a is transmitted to a peak hold circuit (PH) 30 through a narrow-band filter circuit 23, for example, a band-pass filter (BPF).
After being converted into a digital signal by the D converter 31, it is transmitted to the signal strength comparison circuit 32. Further, a partial discharge generation processing circuit 2
6, and transmitted to the display device 28 and the abnormality display device 29. The narrow band filter circuit 23 in this embodiment receives an output signal from the partial discharge sensor 9 and sets a resonance frequency determined based on the length of the stator core of the rotating electric machine 1 as a pass frequency band. Further, the peak hold circuit (PH) 30, the A / D converter 31, and the signal intensity comparison circuit 32 identify the output signal from the narrow band filter circuit 23 as a partial discharge signal.
The partial discharge generation processing circuit 26 performs a process in response to the noise determination circuit 25 determining that partial discharge has occurred.
【００４５】次に、この装置の動作を説明する。この実
施例では回転電機として、例えば発電機について説明す
る。発電機の運転中には固定子巻線４に高電圧が発生し
ている。固定子巻線４の絶縁劣化などにより異常が発生
すると、固定子巻線４に部分放電が発生し高周波電流が
流れる。放電による高周波電流は上下の固定子巻線４と
静電結合している部分放電センサ９にも伝播し、部分放
電センサのリード線１９ａを高周波電流が伝播する。こ
の高周波電流を高周波変流器を使った検出器１０ａで検
出する。検出された部分放電信号は狭帯域フィルタ回路
２３に入力される。部分放電はナノ秒オーダの高速現象
であり、狭帯域フィルタ回路２３でフィルタ処理した
後、部分放電による高周波成分のみがピークホールド回
路３０に出力される。Next, the operation of this device will be described. In this embodiment, for example, a generator will be described as a rotating electric machine. During operation of the generator, a high voltage is generated in the stator winding 4. When an abnormality occurs due to deterioration of the insulation of the stator winding 4 or the like, a partial discharge occurs in the stator winding 4 and a high-frequency current flows. The high frequency current due to the discharge also propagates to the partial discharge sensor 9 electrostatically coupled to the upper and lower stator windings 4, and the high frequency current propagates through the lead wire 19a of the partial discharge sensor. This high-frequency current is detected by a detector 10a using a high-frequency current transformer. The detected partial discharge signal is input to the narrow band filter circuit 23. The partial discharge is a high-speed phenomenon on the order of nanoseconds, and after being filtered by the narrow band filter circuit 23, only the high frequency component due to the partial discharge is output to the peak hold circuit 30.
【００４６】部分放電センサ９には部分放電信号だけで
なく、運転中に発電機内で発生する多くの電波雑音や発
電機外部で発生する電波雑音も検知される。これらの電
波雑音を除去し固定子巻線４の広範囲で発生する部分放
電を精度よく検出するために、狭帯域フィルタ回路２３
の通過周波数帯域として、固定子鉄心の長さに基いて決
定される共振周波数を選んである。この共振周波数ｆ0
は例えば式１で決定される。 ｆ0 ＝ ｎｃ／２ｌ√ε ・・・（１） ここで、ｎは自然数、ｃは光速、ｌは固定子巻線４の低
抵抗塗料塗布長、εは固定子巻線４の主絶縁の比誘電率
であり、通常４ないし５程度である。また、固定子巻線
４の低抵抗塗料塗布長ｌは、固定子鉄心３の長さよりも
更に３００ｍｍ程度長く塗布されている。固定子鉄心３
の長さは発電機の定格に応じて設計されているので、低
抵抗塗布長は機器によって異なり、従って共振周波数ｆ
0 も機器によって異なる。The partial discharge sensor 9 detects not only a partial discharge signal but also a lot of radio noise generated inside the generator during operation and radio noise generated outside the generator. In order to remove these radio noises and accurately detect a partial discharge generated in a wide range of the stator winding 4, a narrow band filter circuit 23 is provided.
The resonance frequency determined based on the length of the stator core is selected as the pass frequency band of (1). This resonance frequency f0
Is determined, for example, by Equation 1. f0 = nc / 2l√ε (1) where n is a natural number, c is the speed of light, l is the length of the low resistance paint applied to the stator winding 4, and ε is the ratio of the main insulation of the stator winding 4. It is a dielectric constant, usually about 4 to 5. The length l of the low-resistance paint applied to the stator windings 4 is longer than the length of the stator core 3 by about 300 mm. Stator core 3
Is designed according to the rating of the generator, so that the low-resistance coating length varies from device to device, and therefore the resonance frequency f
0 also depends on the device.
【００４７】ここで、狭帯域フィルタ回路２３の通過周
波数帯域として共振周波数を使用する理由について説明
する。図７において、固定子巻線ライン側６０に近いス
ロットＮｏ．１１のスロット６内の固定子巻線４で部分
放電が発生した場合、放電信号は固定子巻線４の導体内
を伝播する。Ｔをタービン側、Ｒを励磁機側とし、６２
をタービン側コイルエンド部、６３を励磁機側コイルエ
ンド部とすると、伝播経路は、スロットＮｏ．１１のタ
ービン側から出た信号がタービン側コイルエンド部６２
を通ってスロットＮｏ．３７に入り、スロット６内を伝
播して励磁機側コイルエンド６３を通り、更にスロット
Ｎｏ．１２に入ってスロット６内の固定子巻線４を伝播
し、タービン側コイルエンド部６２をＮｏ．３８のスロ
ット６に向かって伝播する。部分放電信号はこのように
して固定子巻線４の導体内を次々と伝播するが、高周波
信号であるために遠くに伝播するに従って信号が減衰す
ることが知られている。この減衰は広帯域信号の場合に
顕著である。減衰度合を固定子鉄心３の長さが４ｍ級の
発電機で計測した結果を図９に示す。特性Ｂの広帯域信
号はセンサまでの距離が２スロット離れると７２％に減
衰し、４スロット離れると６２％にまで減衰する。Here, the reason why the resonance frequency is used as the pass frequency band of the narrow band filter circuit 23 will be described. In FIG. 7, slot No. near the stator winding line side 60 is shown. When a partial discharge occurs in the stator winding 4 in the slot 6 of the eleventh, the discharge signal propagates in the conductor of the stator winding 4. T is the turbine side, R is the exciter side, 62
Is the turbine-side coil end, and 63 is the exciter-side coil end. 11 is output from the turbine side coil end portion 62.
Through slot no. 37, propagates through the slot 6, passes through the exciter-side coil end 63, and further passes through the slot no. 12 and propagates through the stator windings 4 in the slots 6, and the turbine side coil end 62 is no. Propagating towards slot 6 of 38. The partial discharge signal thus propagates in the conductor of the stator winding 4 one after another, but it is known that the signal is attenuated as it propagates further away because it is a high-frequency signal. This attenuation is remarkable in the case of a broadband signal. FIG. 9 shows the results obtained by measuring the degree of attenuation with a generator having a length of the stator core 3 of 4 m class. The wideband signal of characteristic B attenuates to 72% when the distance to the sensor is two slots away, and attenuates to 62% when the distance to the sensor is four slots away.
【００４８】ところが、固定子巻線４内を伝播する部分
放電信号を部分放電センサ９で検出して周波数分析をし
たところ、スロット６内を通過する部分放電信号がほと
んど減衰せず伝播する周波数帯域があることを発見し
た。その結果を図８に示し、伝播特性を図９の特性Ｃに
示す。図８には部分放電センサ９が設置されているスロ
ット６で発生した部分放電信号Ｄと、部分放電センサ９
が設置されていないスロット６で発生した部分放電信号
Ｅの周波数特性を示している。部分放電センサ９が設置
されているスロット６で発生した部分放電信号Ｄは信号
強度が強く、かつｆ0 ，ｆ1 ，ｆ2 の周波数帯域で信号
強度の低下が見られる。一方、部分放電センサ９が設置
されていないスロット６（部分放電センサ９の設置位置
から離れたスロット）で発生した部分放電信号Ｅにはｆ
0 ，ｆ1 ，ｆ2 の帯域で信号強度の増加が見られる。こ
のｆ0 は固定子鉄心長で決定される共振周波数であり、
ｆ1はｆ0 の１次高調波、ｆ2 は２次高調波である。However, when a partial discharge signal propagating in the stator winding 4 is detected by the partial discharge sensor 9 and subjected to frequency analysis, a frequency band in which the partial discharge signal passing through the slot 6 propagates with little attenuation is shown. I found that there is. The results are shown in FIG. 8, and the propagation characteristics are shown in characteristic C of FIG. FIG. 8 shows a partial discharge signal D generated in the slot 6 in which the partial discharge
Indicates the frequency characteristic of the partial discharge signal E generated in the slot 6 where no is provided. The partial discharge signal D generated in the slot 6 in which the partial discharge sensor 9 is installed has a high signal intensity, and the signal intensity decreases in the frequency bands f0, f1, and f2. On the other hand, the partial discharge signal E generated in the slot 6 where the partial discharge sensor 9 is not installed (the slot distant from the installation position of the partial discharge sensor 9) has f
The signal strength increases in the bands 0, f1, and f2. This f0 is the resonance frequency determined by the length of the stator core,
f1 is the first harmonic of f0, and f2 is the second harmonic.
【００４９】そこで、共振周波数ｆ0 の伝播特性を調べ
て見ると、図９に示す共振周波数ｆ0 での信号伝播特性
Ｃが得られた。即ち、広帯域信号では伝播するに従って
減衰する部分放電信号も、共振周波数の帯域ではほとん
ど減衰することなく遠くまで伝播することが判明した。
また、この共振周波数は放電に特有の周波数特性であ
り、外部からの電波雑音は違った周波数特性を示すこと
も判明した。また、図８に示す放電センサ９が設置され
ているスロット６での部分放電信号Ｄは共振周波数では
信号強度が低下するが、検出位置が信号発生位置から近
いために、低下しても検出には十分な信号強度を有して
いることも判明した。When examining the propagation characteristics of the resonance frequency f0, the signal propagation characteristics C at the resonance frequency f0 shown in FIG. 9 were obtained. That is, it has been found that a partial discharge signal that attenuates as it propagates in a broadband signal propagates to a distant place with little attenuation in a resonance frequency band.
It has also been found that this resonance frequency is a frequency characteristic peculiar to discharge, and that external radio noise exhibits different frequency characteristics. Further, the signal intensity of the partial discharge signal D in the slot 6 where the discharge sensor 9 shown in FIG. 8 is reduced at the resonance frequency, but the detection position is close to the signal generation position, so that the detection is possible even if the detection position is lowered. Has a sufficient signal strength.
【００５０】以上説明したように、部分放電信号の伝播
特性は、広帯域信号では伝播するに従って減衰するのに
対し、共振周波数ｆ0 の部分放電信号はほとんど減衰す
ることなく遠くまで伝播する。この実施例では狭帯域フ
ィルタ回路２３に共振周波数ｆ0 の帯域を選んでいるの
で、部分放電センサ９が設置されたスロット６の固定子
巻線４で発生した部分放電信号も、部分放電センサ９が
設置されたスロット６から遠く離れたスロット６内の固
定子巻線４で発生した部分放電信号も、どちらも強い信
号として検出し、減衰する外部からの電波雑音を漉波で
きる。従って、部分放電信号を検出でき、さらに１つの
部分放電センサで固定子巻線４の広範囲における部分放
電信号を検出できる。As described above, the propagation characteristic of the partial discharge signal attenuates as it propagates in a broadband signal, whereas the partial discharge signal at the resonance frequency f0 propagates far without being attenuated. In this embodiment, since the band of the resonance frequency f0 is selected for the narrow band filter circuit 23, the partial discharge signal generated in the stator winding 4 of the slot 6 in which the partial discharge sensor 9 is installed is not changed by the partial discharge sensor 9. The partial discharge signal generated in the stator winding 4 in the slot 6 far from the installed slot 6 is also detected as a strong signal, and attenuated external radio noise can be filtered. Therefore, a partial discharge signal can be detected, and a partial discharge signal over a wide range of the stator winding 4 can be detected by one partial discharge sensor.
【００５１】狭帯域フィルタ回路２３で外部からの電波
雑音を漉波し、かつ部分放電センサ９を設置したスロッ
ト６の部分放電だけでなく広範囲の部分放電信号を漉波
した後、ピークホールド回路３０で波高値を検出してＡ
／Ｄ変換器３１に伝送する。Ａ／Ｄ変換器３１ではアナ
ログ信号をデジタル信号に変換して、信号強度比較回路
３２に伝送する。信号強度比較回路３２では基準信号と
比較されて、必要な信号のみ通過させると共に、信号レ
ベルが読み取られ、部分放電発生処理回路２６に伝送す
る。The narrow band filter circuit 23 filters out external radio noise and filters out not only the partial discharge of the slot 6 in which the partial discharge sensor 9 is installed but also a wide range of partial discharge signal. Detect the peak value with A
/ D converter 31. The A / D converter 31 converts the analog signal into a digital signal and transmits the digital signal to the signal strength comparison circuit 32. The signal intensity comparison circuit 32 compares the signal with a reference signal, passes only necessary signals, reads the signal level, and transmits the signal level to the partial discharge generation processing circuit 26.
【００５２】部分放電発生処理回路２６では放電発生頻
度分布や放電発生位相特性を計測する。この処理結果を
表示装置２８に伝送すると共に記録する。また、これら
諸特性の経時変化を記録し、更に登録した過去の統計デ
ータや異常判定データと比較して絶縁異常の程度を判定
して、表示装置２８に伝送する。表示装置２８ではそれ
らの諸特性を表示し、異常が判定された場合には異常表
示装置に伝送して、異常表示と共に警報を発する。The partial discharge generation processing circuit 26 measures the frequency distribution of the discharge and the phase characteristics of the discharge. The processing result is transmitted to the display device 28 and recorded. Further, the time-dependent changes of these various characteristics are recorded, and the degree of insulation abnormality is determined by comparing with the registered past statistical data and abnormality determination data, and is transmitted to the display device 28. The display device 28 displays those characteristics, and when an abnormality is determined, transmits the characteristic to the abnormality display device and issues an alarm together with the abnormality display.
【００５３】このように、この実施例によれば、部分放
電信号の広帯域信号の中から、発電機の固定子鉄心長に
基いて決定される共振周波数の狭帯域信号を計測するこ
とによって、回転電機の運転中に発生する部分放電を、
運転した状態で精度よく検出できる。さらに、外部電波
雑音を除去し、かつ固定子巻線の広範囲で発生する部分
放電信号を検出することができ、異常検出精度が向上す
る。なお、上記実施例では発電機について説明したが、
これに限るものではなく、他の回転電機やさらには電気
機器の異常検出にも適用することができる。As described above, according to this embodiment, by measuring a narrow-band signal having a resonance frequency determined based on the length of the stator core of the generator from the wide-band signal of the partial discharge signal, the rotation is measured. The partial discharge generated during the operation of the electric machine
It can be detected accurately while driving. Further, external radio noise can be removed, and a partial discharge signal generated in a wide range of the stator winding can be detected, so that abnormality detection accuracy is improved. In the above embodiment, the generator has been described.
The present invention is not limited to this, and can be applied to abnormality detection of other rotating electric machines or even electric devices.
【００５４】実施例４．以下、この発明の実施例４を図
について説明する。実施例３では狭帯域フィルタ回路２
３の通過周波数帯域を、発電機の固定子鉄心３に基いて
決定される共振周波数ｆ0 とした例について説明した
が、これに限るものではない。図１０は実施例４に係る
部分放電センサ９で検出した部分放電信号の周波数（Ｍ
Ｈｚ）に対する検出強度（ｄＢｍ）を示す特性図で、狭
帯域フィルタ回路２３における通過周波数帯域幅（Ｆ
１）も共に示す。図に示すように、狭帯域フィルタ回路
２３の通過周波数帯域を固定子鉄心長に基いて決定され
る共振周波数の±５％の範囲にしている。Embodiment 4 FIG. Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the third embodiment, the narrow band filter circuit 2
Although the example in which the pass frequency band 3 is set to the resonance frequency f0 determined based on the stator core 3 of the generator has been described, the present invention is not limited to this. FIG. 10 shows the frequency (M) of the partial discharge signal detected by the partial discharge sensor 9 according to the fourth embodiment.
Hz is a characteristic diagram showing the detected intensity (dBm) with respect to the pass frequency bandwidth (F) in the narrow band filter circuit 23.
1) is also shown. As shown in the figure, the pass frequency band of the narrow band filter circuit 23 is set to a range of ± 5% of the resonance frequency determined based on the length of the stator core.
【００５５】実施例３で説明したように、部分放電信号
は固定子鉄心長に基いて決定される共振周波数ｆ0 で信
号強度が変化する特性を持っている。検出する信号は微
弱なパルス性の高速信号であるため検出帯域幅が狭いと
信号強度が弱くなり、検出感度が低くなる。そこで、図
１０に示すように帯域幅を広くすることによって検出感
度をあげることができる。ところがこの帯域幅をあまり
広くすると部分放電信号以外の電波雑音をも検出するこ
ととなる。図１０では帯域幅を共振周波数ｆ0±５％の
例を示した。帯域幅Ｆ１をｆ0 ±５％にすることによっ
て、部分放電センサ９が設置されているスロット６の部
分放電信号の検出感度が向上する。この後の処理は実施
例３と同様である。As described in the third embodiment, the partial discharge signal has the characteristic that the signal intensity changes at the resonance frequency f0 determined based on the length of the stator core. Since the signal to be detected is a high-speed signal having weak pulse characteristics, if the detection bandwidth is narrow, the signal intensity becomes weak, and the detection sensitivity becomes low. Therefore, the detection sensitivity can be increased by widening the bandwidth as shown in FIG. However, if the bandwidth is too wide, radio noise other than the partial discharge signal will be detected. FIG. 10 shows an example in which the bandwidth is the resonance frequency f0 ± 5%. By setting the bandwidth F1 to f0 ± 5%, the detection sensitivity of the partial discharge signal in the slot 6 in which the partial discharge sensor 9 is installed is improved. Subsequent processing is the same as in the third embodiment.
【００５６】また、図１１に示すように、フィルタ回路
２３の通過周波数帯域幅Ｆ２を固定子鉄心長で決定され
る共振周波数ｆ0 −１０％としても実施例３と同様の効
果を奏する。更に、図１２に示すように、フィルタ回路
２３の通過周波数帯域幅Ｆ３を共振周波数ｆ0 ＋１０％
としても同様の効果を奏する。Also, as shown in FIG. 11, the same effect as in the third embodiment can be obtained by setting the pass frequency bandwidth F2 of the filter circuit 23 to the resonance frequency f0-10% determined by the length of the stator core. Further, as shown in FIG. 12, the pass frequency bandwidth F3 of the filter circuit 23 is changed to the resonance frequency f0 + 10%.
The same effect can be obtained.
【００５７】なお、この実施例では共振周波数ｆ0 から
広げる範囲を±５％、−１０％、＋１０％のものについ
て示したが、共振周波数の近傍で電波雑音を排除して放
電信号を計測できる範囲であればこの値に限定されるも
のではない。また共振周波数ｆ0 を中心として計測しな
がら帯域幅を決定してもよく、更に、漉波する周波数帯
域が可変である狭帯域フィルタ回路２３を使用して、固
定子鉄心長が異なる発電機に対応できるように構成する
こともできる。In this embodiment, the range extending from the resonance frequency f0 is shown by ± 5%, -10%, and + 10%. However, in the vicinity of the resonance frequency, the discharge signal can be measured by eliminating the radio noise. Is not limited to this value. Further, the bandwidth may be determined while measuring the resonance frequency f0 as a center. Further, a narrow band filter circuit 23 in which the frequency band to be filtered is variable is used to cope with generators having different stator core lengths. It can also be configured to be able to do so.
【００５８】実施例５．以下、この発明の実施例５を図
について説明する。図１３は実施例５による電気機器の
異常検出方法を用いた異常検出装置を示す構成図であ
る。この実施例では、実施例１，２と同様に、供試機器
及び計測回路の共振周波数ｆ0 を計測し、さらにこの共
振周波数ｆ0 より大きい所定の周波数における検知信号
の強度を計測し、２つの部分放電信号の信号強度、この
場合は信号強度比に基いて、検知した信号に含まれるそ
れぞれの信号特性量を把握する。この実施例では、電気
機器として例えば実施例２に示した発電機の場合を示し
ている。また、２３ａ，２３ｂは部分放電センサ９で検
知した信号を入力する狭帯域フィルタ回路、３３は狭帯
域フィルタ回路２３ａを通過した信号を入力して所定時
間遅延させる遅延回路である。Embodiment 5 FIG. Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 13 is a configuration diagram illustrating an abnormality detection apparatus using the electrical device abnormality detection method according to the fifth embodiment. In this embodiment, as in the first and second embodiments, the resonance frequency f0 of the test equipment and the measurement circuit is measured, and the intensity of the detection signal at a predetermined frequency higher than the resonance frequency f0 is measured. Based on the signal intensity of the discharge signal, in this case, the signal intensity ratio, each signal characteristic amount included in the detected signal is grasped. In this embodiment, a case where the electric device is, for example, the generator described in the second embodiment is shown. Reference numerals 23a and 23b denote narrow band filter circuits for inputting a signal detected by the partial discharge sensor 9, and reference numeral 33 denotes a delay circuit for inputting a signal passed through the narrow band filter circuit 23a and delaying the signal for a predetermined time.
【００５９】図３に示す構成において高電圧母線８１ｃ
で発生した部分放電と、発電機８０で発生した部分放電
と、変圧器５０で発生した部分放電信号の周波数特性を
図４に示したが、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）のｆa0は
高電圧母線８１ｃの共振周波数であり、図４（ｂ）のｆ
b0は発電機８０で部分放電が発生した固定子巻線の共振
周波数である。図４（ｃ）では明確な共振周波数が見ら
れない。このように部分放電が発生する箇所によって周
波数特性が微妙に異なっている。１次共振周波数が異な
るので当然２次共振周波数も異なる。このため、共振周
波数の値によって部分放電の発生源を特定することがで
きる。さらに、この実施例では共振周波数ｆ0 とｆ0 以
外の周波数ｆ1 における信号の強度比（ｆ1 での信号強
度／ｆ0での信号強度）を計測することによって、それ
ぞれの信号の特性を把握する。In the configuration shown in FIG. 3, high voltage bus 81c
FIG. 4 shows the frequency characteristics of the partial discharge generated in step (a), the partial discharge generated in the generator 80, and the partial discharge signal generated in the transformer 50. Is the resonance frequency of the high voltage bus 81c, and f0 in FIG.
b0 is the resonance frequency of the stator winding where partial discharge has occurred in the generator 80. In FIG. 4C, no clear resonance frequency is seen. The frequency characteristics slightly differ depending on the location where the partial discharge occurs. Since the primary resonance frequency is different, the secondary resonance frequency is naturally different. Therefore, the source of the partial discharge can be specified by the value of the resonance frequency. Further, in this embodiment, the characteristic of each signal is grasped by measuring the signal intensity ratio (signal intensity at f1 / signal intensity at f0) at the resonance frequency f0 and the frequency f1 other than f0.
【００６０】図１３において、部分放電センサ９で検出
した検知信号をスペクトルアナライザ５２で計測し、共
振周波数ｆ0 と、共振周波数ｆ0 以外のそれより大きい
周波数、例えば２次共振周波数ｆ1 を決定する。そし
て、狭帯域フィルタ回路２３ａの通過周波数帯域として
１次共振周波数ｆ0 を選択し、狭帯域フィルタ回路２３
ｂの通過周波数帯域として２次共振周波数ｆ1 を選択す
る信号を伝送する。運転中には、狭帯域フィルタ回路２
３ａでは１次共振周波数ｆ0 の信号が通過し、狭帯域フ
ィルタ回路２３ｂでは２次共振周波数ｆ1 の信号がそれ
ぞれ通過して、信号強度比較回路３２に伝送される。信
号強度比較回路３２では２つの狭帯域フィルタ回路２３
ａ，２３ｂを通過した信号の信号強度を比較して、比較
結果を部分放電計測回路５３に伝送する。部分放電計測
回路５３では比較結果を基に、遅延されてきた狭帯域フ
ィルタ回路２３ａからの出力信号を計測し、発生箇所や
発生量等の特性量を計測する。部分放電発生処理回路２
６と表示装置２８の動作は実施例１と同様である。In FIG. 13, a detection signal detected by the partial discharge sensor 9 is measured by a spectrum analyzer 52, and a resonance frequency f0 and a frequency other than the resonance frequency f0, for example, a secondary resonance frequency f1 are determined. Then, the primary resonance frequency f0 is selected as the pass frequency band of the narrow band filter circuit 23a.
A signal for selecting the secondary resonance frequency f1 as the pass frequency band of b is transmitted. During operation, the narrow band filter circuit 2
At 3a, the signal at the primary resonance frequency f0 passes, and at the narrow band filter circuit 23b, the signal at the secondary resonance frequency f1 passes, and is transmitted to the signal strength comparison circuit 32. The signal strength comparison circuit 32 includes two narrow band filter circuits 23
The signal strengths of the signals passing through a and 23b are compared, and the comparison result is transmitted to the partial discharge measurement circuit 53. The partial discharge measuring circuit 53 measures the delayed output signal from the narrow band filter circuit 23a based on the comparison result, and measures the characteristic amount such as the generation location and the generation amount. Partial discharge generation processing circuit 2
6 and the operation of the display device 28 are the same as in the first embodiment.
【００６１】なお、この実施例では、２つの狭帯域フィ
ルタ回路２３ａ，２３ｂの通過周波数帯域を１次共振周
波数ｆ0 と２次共振周波数ｆ1 に設定しているが、これ
に限るものではない。即ち、共振周波数の近傍とそれよ
り大きい所定の周波数を通過周波数帯域として設定すれ
ば、共振周波数の近傍での信号強度と、それより大きい
所定の周波数での信号強度の変化量で発生箇所や発生量
等の特性量を計測し、部分放電信号を精度よく検出する
ことができる。In this embodiment, the pass frequency bands of the two narrow-band filter circuits 23a and 23b are set to the primary resonance frequency f0 and the secondary resonance frequency f1, but the present invention is not limited to this. That is, if a predetermined frequency near the resonance frequency and a predetermined frequency higher than the resonance frequency are set as the pass frequency band, the location and the generation of the signal strength near the resonance frequency and the change amount of the signal strength at the predetermined frequency higher than the resonance frequency are determined. By measuring a characteristic amount such as an amount, a partial discharge signal can be detected with high accuracy.
【００６２】以上説明したように、この実施例によれ
ば、部分放電発生箇所が複数存在する電気機器におい
て、それぞれの部分放電信号が供試機器及び計測回路に
よって共振周波数を持っているので、それぞれの部分放
電信号の共振周波数と、２次共振周波数などの、共振周
波数より高い帯域の信号強度を比較することによって、
電気機器の運転中に発生する部分放電を、運転した状態
で検出できる。さらに、発生源ごとの部分放電信号を特
定することができる。As described above, according to this embodiment, in an electric device having a plurality of partial discharge occurrence points, since each of the partial discharge signals has a resonance frequency by the test device and the measuring circuit, By comparing the resonance frequency of the partial discharge signal and the signal strength in a band higher than the resonance frequency, such as the secondary resonance frequency,
Partial discharge generated during the operation of the electric device can be detected in an operating state. Furthermore, a partial discharge signal for each generation source can be specified.
【００６３】また、実施例５では複数の部分放電信号を
特定する場合について述べたが、信号源は部分放電信号
に限定されるものではなく、特徴的な周波数特性を示す
ものであればよく、例えば、複数種類の雑音信号であっ
ても、同様の方法で、その特性量を把握することによっ
て、信号を分別することができる。In the fifth embodiment, the case where a plurality of partial discharge signals are specified has been described. However, the signal source is not limited to the partial discharge signal, but may be any signal source having characteristic frequency characteristics. For example, even in the case of a plurality of types of noise signals, signals can be classified by grasping the characteristic amounts in the same manner.
【００６４】実施例６．以下、この発明の実施例６を図
について説明する。図１４は実施例６による異常検出装
置を示す構成図、図１５は定格容量１５６０００ｋＷ、
定格電圧１８ｋＶの火力タービン発電機の運転中部分放
電を計測した時の部分放電信号Ｈと電波雑音Ｇの周波数
特性を示す特性図で、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は
検出強度（ｄＢｍ）である。実施例３と同一符号は同
一、または相当部分を示す。Embodiment 6 FIG. Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 14 is a configuration diagram illustrating an abnormality detection device according to a sixth embodiment. FIG. 15 is a diagram illustrating a rated capacity of 156000 kW.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the frequency characteristics of the partial discharge signal H and the radio noise G when measuring the partial discharge during operation of the thermal turbine generator with a rated voltage of 18 kV. ). The same reference numerals as those in the third embodiment denote the same or corresponding parts.
【００６５】図１４において、発電機１の構成，部分放
電センサ９の構成と設置位置，検出器１０ａ，リード線
１９ａの構成は実施例３と同じである。検出器１０ａの
信号を分岐して一方を第１狭帯域フィルタ回路２３ａに
入力し、他方を第２狭帯域フィルタ回路２３ｂに入力す
る。第１狭帯域フィルタ回路２３ａは発電機の固定子鉄
心長に基いて決定される共振周波数ｆ0 を通過させもの
であり、分岐した一方の信号を第１狭帯域フィルタ回路
２３ａを通してピークホールド回路３０に導き、Ａ／Ｄ
変換器３１を通して信号強度比較回路３２に伝送され
る。また、第２狭帯域フィルタ回路２３ｂは共振周波数
ｆ0 より大きい所定の周波数を通過させものであり、分
岐した他方の信号は、第２狭帯域フィルタ回路２３ｂを
通してピークホールド回路３０、Ａ／Ｄ変換器３１を通
して信号強度比較回路３２へ伝送される。さらに、信号
強度比較回路３２からの信号は除去回路３４へ伝送され
る。In FIG. 14, the configuration of the generator 1, the configuration and installation position of the partial discharge sensor 9, and the configurations of the detector 10a and the lead wire 19a are the same as those in the third embodiment. The signal of the detector 10a is branched, and one is input to the first narrow band filter circuit 23a, and the other is input to the second narrow band filter circuit 23b. The first narrow-band filter circuit 23a passes a resonance frequency f0 determined on the basis of the length of the stator core of the generator. Guidance, A / D
The signal is transmitted to the signal strength comparison circuit 32 through the converter 31. The second narrow-band filter circuit 23b allows a predetermined frequency higher than the resonance frequency f0 to pass therethrough. The signal is transmitted to a signal strength comparison circuit 32 through 31. Further, the signal from the signal strength comparison circuit 32 is transmitted to the removal circuit 34.
【００６６】また、狭帯域フィルタ回路２３ａからピー
クホールド回路３０に導く信号を分岐して、遅延回路３
３を経て除去回路３４へ伝送する構成となっている。ピ
ークホールド回路３０，Ａ／Ｄ変換器３１，信号強度比
較回路３２，遅延回路３３，及び除去回路３４とからノ
イズ判別回路２５が構成されている。除去回路３４から
の信号は部分放電発生処理回路２６，表示装置２８，及
び異常表示装置２９に伝送される構成となっており、実
施例３と同じ構成である。The signal guided from the narrow band filter circuit 23a to the peak hold circuit 30 is branched and
3 and transmitted to the removal circuit 34. The noise determination circuit 25 includes the peak hold circuit 30, the A / D converter 31, the signal strength comparison circuit 32, the delay circuit 33, and the removal circuit 34. The signal from the removal circuit 34 is transmitted to the partial discharge generation processing circuit 26, the display device 28, and the abnormality display device 29, which is the same as that of the third embodiment.
【００６７】次に、この実施例の動作について説明す
る。発電機１の運転中に発生する部分放電信号と電波雑
音を、部分放電センサ９を用いて計測し詳細に解析した
結果、２つの信号の周波数特性には特徴的な違いがある
ことがわかった。図１５にそれぞれの周波数特性を示
す。図中、特性Ｇは外部の電波雑音の周波数特性であ
り、特性Ｈは部分放電信号の周波数特性である。部分放
電信号Ｈは１００ＭＨｚ付近まで高周波成分を有し、周
波数の増加に対する信号強度の低下が緩やかである。一
方、電波雑音Ｇは部分放電信号Ｈより強度が大きいが、
高周波成分が少なく、周波数の増加に対する信号強度の
低下が急である。図１５の部分放電信号には、図８に示
した部分放電センサ９が設置されているスロットでの部
分放電Ｄと、部分放電センサが設置されていないスロッ
トで発生した（部分放電センサから離れたスロットで発
生した）部分放電Ｅが含まれている。Next, the operation of this embodiment will be described. The partial discharge signal and radio noise generated during operation of the generator 1 were measured using the partial discharge sensor 9 and analyzed in detail. As a result, it was found that there was a characteristic difference between the frequency characteristics of the two signals. . FIG. 15 shows the respective frequency characteristics. In the figure, a characteristic G is a frequency characteristic of external radio noise, and a characteristic H is a frequency characteristic of the partial discharge signal. The partial discharge signal H has a high-frequency component up to around 100 MHz, and the signal intensity gradually decreases as the frequency increases. On the other hand, the radio noise G is stronger than the partial discharge signal H,
There are few high-frequency components, and the signal strength sharply decreases as the frequency increases. The partial discharge signal of FIG. 15 includes partial discharge D in the slot where the partial discharge sensor 9 shown in FIG. 8 is installed and the partial discharge D generated in the slot where the partial discharge sensor 9 is not installed. Partial discharge E (generated in the slot) is included.
【００６８】この周波数特性の違いは、部分放電現象と
電波雑音の発生現象、及びこれらの信号の部分放電セン
サ９までの伝播特性の違いに起因している。図１５にお
いて、ｆ0 は１次の共振周波数であり、ｆ1 は２次の共
振周波数である。この特性の違いから、固定子鉄心長に
基いて決定される共振周波数ｆ0 の信号強度と、共振周
波数ｆ0 より大きい所定の周波数帯域の信号強度を比較
すると、その値に特徴的な差が出ることが明かとなっ
た。This difference in frequency characteristics is caused by the partial discharge phenomenon and the phenomenon of generation of radio noise, and the difference in the propagation characteristics of these signals to the partial discharge sensor 9. In FIG. 15, f0 is a primary resonance frequency, and f1 is a secondary resonance frequency. Due to the difference in the characteristics, when the signal strength at the resonance frequency f0 determined based on the length of the stator core is compared with the signal strength in a predetermined frequency band higher than the resonance frequency f0, a characteristic difference appears in the value. Was revealed.
【００６９】この実施例は、上記特性を用いて部分放電
信号を検出するものである。式１によって固定子鉄心長
から共振周波数ｆ0 を求め、これを第１狭帯域フィルタ
回路２３ａの通過周波数帯域に設定する。運転中に部分
放電センサ９で検知した信号を２つに分岐してその一方
を、共振周波数ｆ0 を通過させる第１狭帯域フィルタ回
路２３ａを通してピークホールド３０で信号強度を検出
する。検出した信号強度はＡ／Ｄ変換器３１によりアナ
ログ信号からデジタル信号に変換され、信号強度比較回
路３２に伝送される。一方、分岐した他方の信号は、共
振周波数ｆ0 より大きい所定の周波数、例えば共振周波
数ｆ0 の２倍の周波数ｆ1 を通過させる第２の狭帯域フ
ィルタ回路２３ｂを通してピークホールド回路３０で信
号強度を検出し、Ａ／Ｄ変換器３１を通して信号強度比
較回路３２へ伝送される。信号強度比較回路３２では、
予め設定されたレベル以上の信号に対して、共振周波数
ｆ0 と周波数ｆ1 での２つの信号強度が比較される。In this embodiment, a partial discharge signal is detected using the above characteristics. The resonance frequency f0 is obtained from the length of the stator core according to the equation (1), and is set to the pass frequency band of the first narrow-band filter circuit 23a. During operation, the signal detected by the partial discharge sensor 9 is branched into two, and one of the signals is detected by a peak hold 30 through a first narrow band filter circuit 23a that passes a resonance frequency f0. The detected signal strength is converted from an analog signal to a digital signal by the A / D converter 31 and transmitted to the signal strength comparison circuit 32. On the other hand, the other branched signal is detected by a peak hold circuit 30 through a second narrow band filter circuit 23b which passes a predetermined frequency higher than the resonance frequency f0, for example, a frequency f1 twice the resonance frequency f0. , And A / D converter 31 to a signal strength comparison circuit 32. In the signal strength comparison circuit 32,
The signal strength at the resonance frequency f0 and the frequency f1 is compared with a signal having a level equal to or higher than a predetermined level.
【００７０】ここで、前に述べた部分放電信号と電波雑
音の周波数特性の違いから、信号強度の低下が小さいも
の、即ち２つの周波数帯域の信号強度比｛（周波数ｆ1
での信号強度）／（共振周波数ｆ0 での信号強度）｝が
大きいものが部分放電信号であると判定できる。また、
信号強度の低下が大きいもの、即ち２つの周波数帯域の
信号強度比が小さいものは電波雑音であると判定でき
る。Here, due to the difference in the frequency characteristics between the partial discharge signal and the radio noise as described above, the signal intensity is reduced little, that is, the signal intensity ratio of two frequency bands ｛(frequency f1
) / (Signal intensity at resonance frequency f0)｝ can be determined to be a partial discharge signal. Also,
A signal having a large decrease in signal strength, that is, a signal having a small signal strength ratio between two frequency bands can be determined to be radio noise.
【００７１】このようにして信号強度比較回路３２で部
分放電信号と電波雑音とを分別し、その結果を除去回路
３４に伝送する。一方、第１狭帯域フィルタ２３ａを通
過した信号が分岐され、前述の部分放電信号と電波雑音
の分別に必要な時間が遅延回路３３で遅延されて除去回
路３４に伝送される。除去回路３４では信号強度比較回
路３２からの弁別結果に基いて、遅延回路３３からの信
号ゲートをＯＮ，ＯＦＦして、部分放電信号のみを部分
放電発生処理回路２６に伝送する。部分放電発生処理回
路２６，表示装置２８，及び異常表示装置２９の構成及
び動作は実施例３と同様である。In this manner, the partial discharge signal and the radio noise are separated by the signal strength comparison circuit 32, and the result is transmitted to the removal circuit 34. On the other hand, the signal that has passed through the first narrow-band filter 23a is branched, and the time required for discriminating between the partial discharge signal and radio noise is delayed by the delay circuit 33 and transmitted to the removal circuit 34. The removal circuit 34 turns on and off the signal gate from the delay circuit 33 based on the discrimination result from the signal strength comparison circuit 32, and transmits only the partial discharge signal to the partial discharge generation processing circuit 26. The configurations and operations of the partial discharge generation processing circuit 26, the display device 28, and the abnormal display device 29 are the same as those in the third embodiment.
【００７２】なお、この実施例では、第２狭帯域フィル
タ回路２３ｂは共振周波数ｆ0 の２倍の周波数ｆ1 の信
号を通過させるものとしたが、これに限るものではな
く、共振周波数ｆ0 よりも大きい所定の周波数を通過さ
せるものであれば、信号強度の周波数に対する低下の差
から、部分放電信号と電波雑音を弁別できる。In this embodiment, the second narrow-band filter circuit 23b passes a signal having a frequency f1 twice as high as the resonance frequency f0. However, the present invention is not limited to this. If a predetermined frequency is allowed to pass, the partial discharge signal and the radio noise can be discriminated from the difference in the decrease in the signal strength with respect to the frequency.
【００７３】このように、１つの部分放電センサからの
信号の周波数特性を利用して、回転電機の固定子鉄心長
に基いて決定される共振周波数ｆ0 とそれより大きい所
定の周波数の信号強度を比較することによって、部分放
電信号と電波雑音とを分別して電波雑音を取り除くこと
により、回転電機の運転中に発生する部分放電を、運転
した状態で検出できる。さらに、電波雑音を取り除くこ
とにより、放電電荷量の小さい部分放電信号も計測でき
る。As described above, by utilizing the frequency characteristics of the signal from one partial discharge sensor, the resonance frequency f0 determined based on the length of the stator core of the rotating electric machine and the signal intensity of a predetermined frequency higher than the resonance frequency f0 are determined. By comparing, by separating the partial discharge signal and the radio noise to remove the radio noise, the partial discharge generated during the operation of the rotating electric machine can be detected in the operating state. Further, by removing the radio noise, a partial discharge signal having a small discharge charge amount can be measured.
【００７４】実施例７．以下、この発明の実施例７を図
について説明する。図１６は実施例７による異常検出装
置に係り、回転電機、例えば発電機の絶縁異常検出装置
において、第１狭帯域フィルタ回路２３ａと第２狭帯域
フィルタ回路２３ｂの検出帯域を示す特性図で、横軸は
周波数（ＭＨｚ）、縦軸は信号強度（ｄＢｍ）である。
図には狭帯域フィルタ回路２３ａ，２３ｂが通過させる
周波数帯域幅Ｆ４，Ｆ５を示している。なお、狭帯域フ
ィルタ回路２３ａ，２３ｂ以外の構成は実施例６と同じ
である。Embodiment 7 FIG. Hereinafter, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 16 is a characteristic diagram showing a detection band of a first narrow band filter circuit 23a and a second narrow band filter circuit 23b in an insulation abnormality detection device of a rotating electric machine, for example, a generator, according to the abnormality detection device according to the seventh embodiment. The horizontal axis represents frequency (MHz), and the vertical axis represents signal strength (dBm).
The figure shows frequency bandwidths F4 and F5 passed by the narrow band filter circuits 23a and 23b. The configuration other than the narrow band filter circuits 23a and 23b is the same as that of the sixth embodiment.
【００７５】次に、実施例７の動作について説明する。
実施例３で説明したように、部分放電センサ９の検出信
号は発電機の固定子鉄心長に基いて決定される共振周波
数ｆ0 で信号強度が大きく変化する特性を有する。この
共振周波数ｆ0 は、発電機の定格容量や発電定格等によ
り設計諸元が異なるため、発電機毎に異なる特徴があ
る。実施例６では、１次共振周波数ｆ0 と２次共振周波
数ｆ1 との信号強度比から部分放電信号と電波雑音とを
分別して部分放電信号を計測している。ところが実施例
６のように、共振周波数検出の帯域幅が小さい場合に
は、検知信号と共振周波数とのずれが生じやすくなる。
そして信号強度が大きく変化している帯域での検出帯域
のずれは検出する信号強度のずれとなり、部分放電信号
と電波雑音の周波数特性の違いの特徴がでにくくなる。
そこで、狭帯域フィルタ回路２３における通過周波数帯
域の平均的な値を把握してやれば、検出誤差を小さくし
て信号の周波数特性の特徴を確実に把握することができ
る。つまりｆ0 とｆ1 の検出周波数、及びｆ0 とｆ1 に
おける検出帯域幅を最適に選ぶ必要がある。Next, the operation of the seventh embodiment will be described.
As described in the third embodiment, the detection signal of the partial discharge sensor 9 has such a characteristic that the signal intensity greatly changes at the resonance frequency f0 determined based on the length of the stator core of the generator. Since the resonance frequency f0 has different design specifications depending on the rated capacity of the generator, the power generation rating, and the like, it has a different characteristic for each generator. In the sixth embodiment, the partial discharge signal is measured by separating the partial discharge signal and the radio noise from the signal intensity ratio between the primary resonance frequency f0 and the secondary resonance frequency f1. However, when the bandwidth of the resonance frequency detection is small as in the sixth embodiment, a deviation between the detection signal and the resonance frequency is likely to occur.
The deviation of the detection band in the band where the signal intensity is largely changed becomes the deviation of the signal intensity to be detected, and the characteristic of the difference in the frequency characteristics between the partial discharge signal and the radio noise becomes difficult.
Therefore, if the average value of the pass frequency band in the narrow band filter circuit 23 is grasped, the detection error can be reduced and the characteristics of the frequency characteristics of the signal can be grasped reliably. That is, it is necessary to optimally select the detection frequencies of f0 and f1 and the detection bandwidths of f0 and f1.
【００７６】図１６に示すように、第１狭帯域フィルタ
２３ａの通過周波数帯域幅Ｆ４は、固定子鉄心長に基い
て決定される１次共振周波数ｆ0 ±１０％とし、第２狭
帯域フィルタ２３ｂの通過周波数帯域幅Ｆ５は１次共振
周波数ｆ0 ×１．５±１０％としている。この発電機の
場合、１次共振周波数ｆ0 は２４ＭＨｚであるので、第
１狭帯域フィルタ回路２３ａの通過周波数帯域を２４Ｍ
Ｈｚとし、その帯域幅Ｆ４を±１０％としている。ま
た、第２狭帯域フィルタ回路２３ｂの通過周波数帯域を
１次共振周波数の約１．５倍の３５ＭＨｚとし、その帯
域幅Ｆ５を±１０％としている。As shown in FIG. 16, the pass frequency bandwidth F4 of the first narrow band filter 23a is set to a primary resonance frequency f0 ± 10% determined based on the length of the stator core, and the second narrow band filter 23b Is set to the primary resonance frequency f0 × 1.5 ± 10%. In the case of this generator, since the primary resonance frequency f0 is 24 MHz, the pass frequency band of the first narrow band filter
Hz, and the bandwidth F4 is ± 10%. Further, the pass frequency band of the second narrow-band filter circuit 23b is set to 35 MHz which is about 1.5 times the primary resonance frequency, and the bandwidth F5 is set to ± 10%.
【００７７】図１７はこの異常検出装置で運転中の発電
機の部分放電を計測し、部分放電信号と電波雑音とを分
別した結果である。図１７には、横軸に第１狭帯域フィ
ルタ回路２３ａの通過周波数帯域を２４ＭＨｚとし、第
２狭帯域フィルタ２３ｂの通過周波数帯域を１次共振周
波数の約１．５倍の３５ＭＨｚとして、その信号強度比
を示し、縦軸には第１狭帯域フィルタ回路２３ａの通過
周波数帯域を２４ＭＨｚとし、第２狭帯域フィルタ２３
ｂの通過周波数帯域を１次共振周波数の約２倍の４７Ｍ
Ｈｚとして、その信号強度比を示している。図中、○印
は部分放電信号であり、×印は電波雑音である。FIG. 17 shows the result of measuring the partial discharge of the generator during operation with this abnormality detecting device and separating the partial discharge signal from the radio noise. In FIG. 17, the horizontal axis represents the pass frequency band of the first narrow-band filter circuit 23a at 24 MHz, and the pass frequency band of the second narrow-band filter 23b at 35 MHz, which is about 1.5 times the primary resonance frequency. The vertical axis indicates the intensity ratio, and the vertical axis indicates the pass frequency band of the first narrow band filter circuit 23a of 24 MHz, and the second narrow band filter 23
The pass frequency band of b is 47M which is about twice the primary resonance frequency.
The signal intensity ratio is shown as Hz. In the drawing, the mark ○ is a partial discharge signal, and the mark x is radio noise.
【００７８】図から、２４ＭＨｚと３５ＭＨｚでの強度
比で見ると、強度比が０．５より大きい場合が部分放電
信号であり、小さい場合が電波雑音であると明確に分離
することができる。これに対し、２４ＭＨｚと４７ＭＨ
ｚとの強度比の場合には、強度比が０．２５より大きい
場合が部分放電信号であり、０．２５より小さい場合が
電波雑音であると分別はできる。部分放電信号と電波雑
音との分別境界値付近をみて両者を比較すると、２４Ｍ
Ｈｚと３５ＭＨｚとの強度比の方が感度がよいことがわ
かる。From the figure, it can be clearly seen that the intensity ratio at 24 MHz and 35 MHz is a partial discharge signal when the intensity ratio is larger than 0.5, and is a radio noise when the intensity ratio is smaller than 0.5. In contrast, 24 MHz and 47 MH
In the case of the intensity ratio with z, it can be discriminated that when the intensity ratio is larger than 0.25, it is a partial discharge signal, and when the intensity ratio is smaller than 0.25, it is radio wave noise. A comparison between the partial discharge signal and the radio noise in the vicinity of the discrimination boundary value shows that 24M
It can be seen that the sensitivity is better with the intensity ratio between Hz and 35 MHz.
【００７９】信号強度比較回路３２で部分放電信号と電
波雑音とを分別した後、その結果を除去回路３４に伝送
する。除去回路３４，遅延回路３３，部分放電発生処理
回路２６，表示装置２８，及び異常表示装置２９の構成
及び動作は実施例６と同様である。After the partial discharge signal and the radio noise are separated by the signal strength comparison circuit 32, the result is transmitted to the removal circuit 34. The configurations and operations of the removal circuit 34, the delay circuit 33, the partial discharge generation processing circuit 26, the display device 28, and the abnormality display device 29 are the same as those in the sixth embodiment.
【００８０】このように実施例７では、第１狭帯域フィ
ルタ回路２３ａの通過周波数帯域を共振周波数ｆ0 ±１
０％とし、第２狭帯域フィルタ回路２３ｂの通過周波数
帯域を共振周波数ｆ0 の１．５倍±１０％としている。
そして、２つの狭帯域信号の強度比の値から、回転電機
を運転した状態のまま、部分放電信号と電波雑音とを明
確に分別できる。As described above, in the seventh embodiment, the pass frequency band of the first narrow band filter circuit 23a is changed to the resonance frequency f0 ± 1.
0%, and the pass frequency band of the second narrow-band filter circuit 23b is 1.5 times ± 10% of the resonance frequency f0.
Then, the partial discharge signal and the radio noise can be clearly distinguished from the value of the intensity ratio of the two narrow band signals while the rotating electric machine is operated.
【００８１】実施例８．以下、この発明の実施例８を図
について説明する。実施例７では、部分放電センサで検
出した信号から部分放電信号と電波雑音とを分別する際
に、固定子鉄心長に基いて決定される共振周波数ｆ0 ±
１０％と１．５×ｆ0 ±１０％の信号強度を比較する例
について説明したが、これに限るものではなく、さらに
他の例を示す。図１８は実施例７と同一のタービン発電
機の運転中に部分放電を計測した時の部分放電信号Ｈと
電波雑音Ｇの周波数特性を示す特性図である。第１狭帯
域フィルタ回路２３ａの検出周波数帯域Ｆ６を１次共振
周波数である２４ＭＨｚから２４−１５％ＭＨｚとし、
第２狭帯域フィルタ２３ｂの検出周波数帯域Ｆ７を１次
共振周波数の約１．５倍である３５ＭＨｚから３５−１
５％ＭＨｚとする。つまり検出帯域幅をそれぞれ共振周
波数ｆ0 及び１．５ｆ0 から低周波数側に１５％とった
ものとしている。この場合も実施例７と同様に、２つの
狭帯域信号の強度比の値から、部分放電信号と電波雑音
とを明確に分別できるという効果を奏する。この後、部
分放電センサ９，ノイズ判別回路２５，部分放電発生処
理回路２６，表示装置２８，及び異常表示装置２９の構
成及び動作は実施例６と同様である。Embodiment 8 FIG. Hereinafter, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the seventh embodiment, when the partial discharge signal and the radio noise are separated from the signal detected by the partial discharge sensor, the resonance frequency f0 ± determined based on the length of the stator core is used.
The example in which the signal strength of 10% is compared with the signal strength of 1.5 × f0 ± 10% has been described. However, the present invention is not limited to this, and another example will be described. FIG. 18 is a characteristic diagram showing the frequency characteristics of the partial discharge signal H and the radio noise G when the partial discharge is measured during the operation of the same turbine generator as in the seventh embodiment. The detection frequency band F6 of the first narrow band filter circuit 23a is changed from 24 MHz which is the primary resonance frequency to 24-15% MHz,
The detection frequency band F7 of the second narrow band filter 23b is increased from 35 MHz which is about 1.5 times the primary resonance frequency to 35-1.
5% MHz. That is, the detection bandwidth is set to 15% from the resonance frequencies f0 and 1.5f0 toward the lower frequency side. Also in this case, similarly to the seventh embodiment, there is an effect that the partial discharge signal and the radio noise can be clearly distinguished from the value of the intensity ratio of the two narrow band signals. Thereafter, the configurations and operations of the partial discharge sensor 9, the noise determination circuit 25, the partial discharge generation processing circuit 26, the display device 28, and the abnormality display device 29 are the same as those in the sixth embodiment.
【００８２】また、図１９に示すように、第１狭帯域フ
ィルタ回路２３ａの通過周波数帯域幅Ｆ８を１次共振周
波数ｆ0 から高周波側に１５％とり、第２狭帯域フィル
タ回路２３ｂの通過周波数帯域幅を１．５ｆ0 から高周
波側に１５％とった場合でも同様に、２つの狭帯域信号
の強度比の値から、部分放電信号と電波雑音とを明確に
分別できるという効果を奏する。さらに、実施例７，８
で狭帯域フィルタ回路２３ａ，２３ｂの帯域幅はｆ0 ，
ｆ1 の±１０％、ｆ0 ，ｆ1 の−１５％、ｆ0 ，ｆ1 の
＋１５％、としたものについて説明したが、この値に限
定するものではなく、固定子鉄心長に基いて決定される
共振周波数ｆ0 とそれより大きい所定の周波数の帯域を
含む周波数帯域で、周波数特性の特徴を明確に表す値で
あればよい。As shown in FIG. 19, the pass frequency bandwidth F8 of the first narrow band filter circuit 23a is set at 15% from the primary resonance frequency f0 to the high frequency side, and the pass frequency band F2 of the second narrow band filter circuit 23b is taken. Even when the width is increased from 1.5f0 to 15% on the high frequency side, similarly, the effect that the partial discharge signal and the radio noise can be clearly distinguished from the value of the intensity ratio of the two narrow band signals is obtained. Further, Examples 7 and 8
And the bandwidths of the narrow band filter circuits 23a and 23b are f0,
A description has been given of the case where ± 1% of f 1, −15% of f 0, f 1, and + 15% of f 0, f 1. Any value may be used as long as it is a frequency band that includes f0 and a predetermined frequency band higher than f0 and clearly indicates the characteristics of the frequency characteristics.
【００８３】実施例９．以下、この発明の実施例９によ
る回転電機の異常検出装置を図について説明する。図２
０は実施例９による異常検出装置を用いて、定格容量６
００ＭｋＷ、定格電圧１９ｋＶの火力タービン発電機の
運転中に、部分放電信号と電波雑音とを計測した結果を
示すグラフである。この異常検出装置では、第１狭帯域
フィルタ回路２３ａの通過周波数帯域を１次共振周波数
である１３ＭＨｚ，帯域幅を３ＭＨｚとし、第２狭帯域
フィルタ回路２３ｂの通過周波数帯域を２次共振周波数
である２４．５ＭＨｚ，帯域幅を３ＭＨｚとしている。
その他の構成は実施例６と同様である。Embodiment 9 FIG. Hereinafter, an abnormality detection device for a rotating electric machine according to a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG.
0 is the rated capacity of 6 using the abnormality detection device according to the ninth embodiment.
It is a graph which shows the result of having measured the partial discharge signal and the radio noise during the operation of the thermal turbine generator of 00MkW and a rated voltage of 19kV. In this abnormality detection device, the pass frequency band of the first narrow band filter circuit 23a is 13 MHz, which is the primary resonance frequency, the bandwidth is 3 MHz, and the pass frequency band of the second narrow band filter circuit 23b is the secondary resonance frequency. It is 24.5 MHz and the bandwidth is 3 MHz.
Other configurations are the same as in the sixth embodiment.
【００８４】図において、横軸は第１狭帯域フィルタ回
路２３ａの信号強度（ｍＶ）、縦軸は第２狭帯域フィル
タ回路２３ｂの信号強度（ｍＶ）を示しており、●は電
波雑音、○は部分放電信号である。図から明らかなよう
に、部分放電信号○と電波雑音●とは、例えば傾きが
０．１６の直線で分別できる。即ち直線の上側のものは
部分放電信号であり、直線の下側のものは電波雑音であ
ると分別できる。In the figure, the horizontal axis represents the signal strength (mV) of the first narrow band filter circuit 23a, the vertical axis represents the signal strength (mV) of the second narrow band filter circuit 23b, Is a partial discharge signal. As is clear from the figure, the partial discharge signal と and the radio noise ● can be separated by, for example, a straight line having a slope of 0.16. In other words, the signal above the straight line is a partial discharge signal, and the signal below the straight line is a radio noise.
【００８５】このように、回転電機、例えば発電機の場
合、定格容量によって固定子鉄心３や固定子巻線４の大
きさが異なるので、発電機ごとに第１狭帯域フィルタ回
路２３ａと第２狭帯域フルタ回路２３ｂの通過周波数帯
域を選択してやれば、実施例７，８で示した周波数帯域
に限定することなく、あらゆる定格容量の回転電機にお
いて、部分放電信号と電波雑音を明確に分別でき、異常
検出を行なうことができる異常検出装置が得られる。ま
た、信号の周波数特性も計測する発電機によって若干異
なる。従って、信号分別のしきい値も、実施例７で示し
た２つの信号強度の比で判断するのに限らず、実施例９
で示したように信号強度値そのもので判断してもよい。
また、２つの信号強度の差を計算して、その値によって
判断することもできる。さらに、判断で用いるしきい値
は、それぞれの回転電機で計測した信号特性から決定す
ればよい。As described above, in the case of a rotating electric machine, for example, a generator, since the sizes of the stator core 3 and the stator winding 4 differ depending on the rated capacity, the first narrow-band filter circuit 23a and the second If the pass frequency band of the narrow band filter circuit 23b is selected, the partial discharge signal and the radio noise can be clearly distinguished in the rotating electric machine of any rated capacity without being limited to the frequency bands shown in the seventh and eighth embodiments. An abnormality detection device capable of performing abnormality detection is obtained. The frequency characteristics of the signal also differ slightly depending on the generator to be measured. Therefore, the threshold value for signal separation is not limited to being determined based on the ratio of the two signal intensities shown in the seventh embodiment, but is determined in the ninth embodiment.
The determination may be made based on the signal strength value itself, as shown in FIG.
Alternatively, the difference between the two signal intensities may be calculated, and the determination may be made based on the calculated value. Further, the threshold value used in the determination may be determined from the signal characteristics measured by each rotating electric machine.
【００８６】実施例１０．以下、この発明の実施例１０
を図について説明する。図２１は実施例１０による電気
機器の異常検出方法を用いた異常検出装置を示す構成図
である。図中、実施例２と同一符号は同一、または相当
部分を示す。図において、８０は発電機であり、５０は
変圧器である。発電機８０で発電された電気は高電圧母
線８１ａ，８１ｂ，８１ｃを通って変圧器５０の１次巻
線８２に供給され、２次巻線８３で昇圧されて送電系統
へ供給される。ここで高電圧母線８１ａ，８１ｂ，８１
ｃは１０ｋＶないし２５ｋＶの高電圧で運転されてい
る。この実施例では、高電圧母線８１ａ，８１ｂ，８１
ｃのそれぞれに部分放電センサを設けており、高電圧母
線８１ａ，８１ｂ，８１ｃや発電機８０や変圧器５０の
異常を検出する。Embodiment 10 FIG. Hereinafter, Example 10 of the present invention
Will be described with reference to FIG. FIG. 21 is a configuration diagram illustrating an abnormality detection device using the electrical device abnormality detection method according to the tenth embodiment. In the figure, the same reference numerals as those of the second embodiment indicate the same or corresponding parts. In the figure, 80 is a generator and 50 is a transformer. The electricity generated by the generator 80 is supplied to the primary winding 82 of the transformer 50 through the high-voltage buses 81a, 81b, 81c, boosted by the secondary winding 83, and supplied to the power transmission system. Here, the high voltage buses 81a, 81b, 81
c is operated at a high voltage of 10 kV to 25 kV. In this embodiment, the high voltage buses 81a, 81b, 81
A partial discharge sensor is provided for each of c, and detects abnormalities of the high voltage buses 81a, 81b, 81c, the generator 80 and the transformer 50.
【００８７】高電圧母線８１ａ，８１ｂ，８１ｃにはそ
れぞれ部分放電センサ９ａ，９ｂ，９ｃが設けられ、検
出インピーダンス５１を介して接地されている。検出イ
ンピーダンス５１で検出された信号はスペクトルアナラ
イザ５２と狭帯域フィルタ回路２３に伝送される。さら
に、狭帯域フィルタ回路２３を通った信号は部分放電計
測回路５３を通って部分放電発生処理回路２６に伝送さ
れ、その処理結果は表示装置２８に出力される。また、
部分放電計測回路５３は信号強度比較回路３２と波高分
析回路５４とから構成されている。The high voltage buses 81a, 81b, 81c are provided with partial discharge sensors 9a, 9b, 9c, respectively, and are grounded via the detection impedance 51. The signal detected by the detection impedance 51 is transmitted to the spectrum analyzer 52 and the narrow band filter circuit 23. Further, the signal passing through the narrow band filter circuit 23 is transmitted to the partial discharge generation processing circuit 26 through the partial discharge measurement circuit 53, and the processing result is output to the display device 28. Also,
The partial discharge measuring circuit 53 includes a signal intensity comparing circuit 32 and a wave height analyzing circuit 54.
【００８８】ここで、実施例１０の動作を図２１，図４
に基いて説明する。高電圧母線８１ａ，８１ｂ，８１ｃ
は高電圧が印加されている。このため、電圧劣化により
絶縁物に劣化が生じると部分放電が発生し、その信号が
高電圧母線８１ａ，８１ｂ，８１ｃを高速で伝搬する。
この時、実施例１で述べたように高電圧母線８１ａ，８
１ｂ，８１ｃの長さ、及び計測回路に基いて決定される
共振周波数を持つ部分放電信号となる。高電圧母線８１
ａで発生する部分放電信号の周波数特性は図４（ａ）に
示した通りである。高電圧母線８１ｃで部分放電が発生
すると、その部分放電発生に伴う部分放電信号は部分放
電センサ９ｃで検出されると同時に、発電機８０又は変
圧器５０内の巻線や匡体を伝搬して高電圧母線８１ａ，
８１ｂに伝わり、部分放電センサ９ａ，９ｂでも検出さ
れる。しかし、高電圧母線８１ａ，８１ｂまで伝搬した
部分放電信号は大きく減衰しており、部分放電センサ９
ｃでの検出値に比べて小さい値となる。The operation of the tenth embodiment will now be described with reference to FIGS.
It will be described based on FIG. High voltage buses 81a, 81b, 81c
Has a high voltage applied. Therefore, when the insulator is deteriorated due to the voltage deterioration, a partial discharge occurs, and the signal propagates at high speed through the high-voltage buses 81a, 81b, 81c.
At this time, as described in the first embodiment, the high-voltage buses 81a, 81
It becomes a partial discharge signal having a length of 1b, 81c and a resonance frequency determined based on the measurement circuit. High voltage bus 81
The frequency characteristic of the partial discharge signal generated at a is as shown in FIG. When a partial discharge occurs in the high-voltage bus 81c, a partial discharge signal accompanying the partial discharge is detected by the partial discharge sensor 9c, and at the same time, propagates through a winding or a housing in the generator 80 or the transformer 50. High voltage bus 81a,
81b, and is also detected by the partial discharge sensors 9a, 9b. However, the partial discharge signal propagated to the high voltage buses 81a and 81b is greatly attenuated,
The value is smaller than the detection value at c.
【００８９】高電圧母線８１ａで発生した部分放電信号
を部分放電センサ９ａ，９ｂ，９ｃで検出する場合も同
様、部分放電センサ９ａでの検出信号は大きく、部分放
電センサ９ｂ，９ｃでの検出信号は小さくなる。同様
に、高電圧母線８１ｂで発生した部分放電信号を部分放
電センサ９ａ，９ｂ，９ｃで検出する場合は、部分放電
センサ９ｂでの検出信号は大きく、部分放電センサ９
ａ，９ｃでの検出信号は小さくなる。Similarly, when the partial discharge signal generated on the high voltage bus 81a is detected by the partial discharge sensors 9a, 9b and 9c, the detection signal from the partial discharge sensor 9a is large and the detection signal from the partial discharge sensors 9b and 9c is detected. Becomes smaller. Similarly, when the partial discharge signal generated on the high voltage bus 81b is detected by the partial discharge sensors 9a, 9b, 9c, the detection signal from the partial discharge sensor 9b is large, and
The detection signals at a and 9c are small.
【００９０】また、発電機８０で発生した部分放電信号
を部分放電センサ９ａ，９ｂ，９ｃで検出する場合に
は、発電機８０の巻線の長さと関係する共振周波数を持
った部分放電信号となる。この時、部分放電センサ９
ａ，９ｂ，９ｃの検出値には差があり、その差は発電機
８０の巻線のＵ相，Ｖ相，Ｗ相のどの位置で部分放電が
発生したかによって異なる。即ち、Ｕ相巻線で発生して
いれば、部分放電センサ９ａには大きく、部分放電セン
サ９ｂ，９ｃには小さく検出される。また、Ｖ相巻線で
発生していれば部分放電センサ９ｂには大きく、部分放
電センサ９ａ，９ｃには小さく検出され、Ｗ相巻線で発
生していれば部分放電センサ９ｃには大きく、部分放電
センサ９ａ，９ｂには小さく検出される。例えば、発電
機８０のＷ相の巻線で発生した部分放電を部分放電セン
サ９ｃで検出した時、図４（ｂ）に示す周波数特性とな
る。When the partial discharge signal generated by the generator 80 is detected by the partial discharge sensors 9a, 9b and 9c, the partial discharge signal having a resonance frequency related to the length of the winding of the generator 80 is used. Become. At this time, the partial discharge sensor 9
There are differences in the detected values of a, 9b, and 9c, and the difference differs depending on where the partial discharge has occurred in the U-phase, V-phase, or W-phase of the winding of the generator 80. That is, if it is generated in the U-phase winding, it is detected as large by the partial discharge sensor 9a and small by the partial discharge sensors 9b and 9c. If it is generated in the V-phase winding, it is large in the partial discharge sensor 9b, it is detected small in the partial discharge sensors 9a, 9c. The small discharge is detected by the partial discharge sensors 9a and 9b. For example, when the partial discharge generated in the W-phase winding of the generator 80 is detected by the partial discharge sensor 9c, the frequency characteristic shown in FIG.
【００９１】このように発電機８０で部分放電が発生し
た場合は、３つの部分放電センサ９ａ，９ｂ，９ｃには
発電機８０の巻線と関係する共振周波数を持つ信号が、
その発生場所に応じた特性量の違いとなって計測され
る。更に、変圧器５０で部分放電が発生した場合にも同
様に、変圧器５０内の部分放電信号の伝搬特性と対応し
た周波数特性を持つ信号が、その発生場所に対応して、
部分放電センサ９ａ，９ｂ，９ｃに特性量の異なる信号
として検出される。When partial discharge occurs in the generator 80 in this manner, signals having a resonance frequency related to the winding of the generator 80 are output to the three partial discharge sensors 9a, 9b and 9c.
It is measured as a difference in the characteristic amount according to the place of occurrence. Further, similarly, when a partial discharge occurs in the transformer 50, a signal having a frequency characteristic corresponding to the propagation characteristic of the partial discharge signal in the transformer 50 corresponds to the place where the partial discharge signal occurs,
The partial discharge sensors 9a, 9b, and 9c detect the signals having different characteristic amounts.
【００９２】このように、複数の部分放電センサ９ａ，
９ｂ，９ｃで検知される信号の共振周波数とその信号強
度を把握することによって、高電圧母線や発電機や変圧
器からの特性量の異なる部分放電信号を分別することが
でき、発生源を特定できる。As described above, the plurality of partial discharge sensors 9a,
By grasping the resonance frequencies of the signals detected by 9b and 9c and their signal strengths, it is possible to discriminate partial discharge signals having different characteristic amounts from high-voltage buses, generators and transformers, and to identify a source of generation. it can.
【００９３】部分放電センサ９ａ，９ｂ，９ｃで検出さ
れた信号は、検出インピーダンス５１を介して狭帯域フ
ィルタ回路２３及びスペクトルアナライザ５２に伝送さ
れる。スペクトルアナライザ５２では、部分放電センサ
９ａ，９ｂ，９ｃで検出した信号の周波数分析を行い、
共振周波数近傍の信号が最も大きいセンサからの共振周
波数を選定して、狭帯域フィルタ回路２３にその信号を
伝送する。狭帯域フィルタ回路２３ではスペクトルアナ
ライザ５２からの信号に基いて周波数が選定される。こ
の実施例では、例えば３台の狭帯域フィルタ回路２３の
通過周波数帯域は全て同一とする。The signals detected by the partial discharge sensors 9a, 9b, 9c are transmitted to the narrow band filter circuit 23 and the spectrum analyzer 52 via the detection impedance 51. The spectrum analyzer 52 analyzes the frequency of the signals detected by the partial discharge sensors 9a, 9b, 9c,
The resonance frequency from the sensor having the largest signal near the resonance frequency is selected, and the signal is transmitted to the narrow band filter circuit 23. In the narrow band filter circuit 23, a frequency is selected based on a signal from the spectrum analyzer 52. In this embodiment, for example, the pass frequency bands of the three narrow-band filter circuits 23 are all the same.
【００９４】狭帯域フィルタ回路２３で一定の周波数帯
域のみ通過した部分放電信号は部分放電計測回路５３に
伝送される。部分放電計測回路５３では信号強度比較回
路３２で伝送された信号の信号強度が比較され、波高分
析回路５４で部分放電パルスの波高分析が行われる。波
高分析されたパルス信号は部分放電発生処理回路２６に
伝送される。この後の部分放電発生処理回路２６と表示
装置２８の動作は実施例２と同様である。The partial discharge signal that has passed through only a certain frequency band in the narrow band filter circuit 23 is transmitted to the partial discharge measurement circuit 53. In the partial discharge measurement circuit 53, the signal strength of the signal transmitted by the signal strength comparison circuit 32 is compared, and the wave height analysis circuit 54 analyzes the wave height of the partial discharge pulse. The pulse signal subjected to the wave height analysis is transmitted to the partial discharge generation processing circuit 26. The subsequent operations of the partial discharge generation processing circuit 26 and the display device 28 are the same as in the second embodiment.
【００９５】以上説明したように、この実施例では、複
数の部分放電センサで検知した信号の周波数スペクトル
を計測し、その周波数スペクトルからその電気機器及び
計測回路に基いて決定される共振周波数を選択して狭帯
域フィルタ回路の通過周波数を決定し、複数の部分放電
センサ間の共振周波数の信号強度を比較する。これによ
り、電気機器の運転中に発生する部分放電を、運転した
状態で検出できる。さらに、部分放電センサで検知した
信号に含まれる特性量の異なる信号を分別して、発生源
ごとの部分放電信号を特定することができる。As described above, in this embodiment, the frequency spectrum of the signal detected by the plurality of partial discharge sensors is measured, and the resonance frequency determined based on the electric equipment and the measurement circuit is selected from the frequency spectrum. Then, the pass frequency of the narrow band filter circuit is determined, and the signal strength of the resonance frequency between the plurality of partial discharge sensors is compared. Thereby, the partial discharge generated during the operation of the electric device can be detected in the operating state. Further, signals having different characteristic amounts included in the signal detected by the partial discharge sensor can be separated, and a partial discharge signal for each generation source can be specified.
【００９６】実施例１１．以下、この発明の実施例１１
による回転電機の異常検出装置を図について説明する。
図２２，２３，２４，２５は実施例１１による異常検出
装置に係り、図２２は実施例１１による異常検出装置を
示す構成図、図２３，図２４は部分放電信号と電波雑音
の伝播特性を説明する説明図、図２５はこの異常検出装
置で検出した部分放電信号と電波雑音の計測結果を示す
グラフである。実施例３と同一符号は同一、または相当
部分を示している。Embodiment 11 FIG. Hereinafter, an eleventh embodiment of the present invention will be described.
FIG.
22, 23, 24, and 25 relate to the abnormality detection device according to the eleventh embodiment. FIG. 22 is a configuration diagram illustrating the abnormality detection device according to the eleventh embodiment. FIGS. FIG. 25 is a graph showing measurement results of a partial discharge signal and radio noise detected by this abnormality detection device. The same reference numerals as those in the third embodiment indicate the same or corresponding parts.
【００９７】実施例１１では図２２，２３に示すように
固定子巻線４のＵ相に設置した部分放電センサ９ａの計
測回路にノイズ判別回路２５ａが設置され、同じくＶ相
に設置した部分放電センサ９ｂの計測回路にノイズ判別
回路２５ｂが設置され、Ｗ相に設置した部分放電センサ
９ｃの計測回路にノイズ判別回路２５ｃが設置されてい
る。ノイズ判別回路２５ａはピークホールド回路３０，
Ａ／Ｄ変換器３１，信号強度比較回路３２ｄ，遅延回路
３３及び除去回路３４ａで構成されている。またノイズ
判別回路２５ｂは、ピークホールド回路３０，Ａ／Ｄ変
換器３１，信号強度比較回路３２ｅ，遅延回路３３及び
除去回路３４ｂで構成されており、ノイズ判別回路２５
ｃはピークホールド回路３０，Ａ／Ｄ変換器３１，信号
強度比較回路３２ｆ，遅延回路３３及び除去回路３４ｃ
で構成されている。In the eleventh embodiment, as shown in FIGS. 22 and 23, a noise discriminating circuit 25a is provided in the measurement circuit of the partial discharge sensor 9a provided in the U phase of the stator winding 4, and the partial discharge circuit also provided in the V phase. The noise determination circuit 25b is provided in the measurement circuit of the sensor 9b, and the noise determination circuit 25c is provided in the measurement circuit of the partial discharge sensor 9c provided in the W phase. The noise determination circuit 25a includes a peak hold circuit 30,
It comprises an A / D converter 31, a signal strength comparison circuit 32d, a delay circuit 33 and a removal circuit 34a. The noise determination circuit 25b includes a peak hold circuit 30, an A / D converter 31, a signal strength comparison circuit 32e, a delay circuit 33, and a removal circuit 34b.
c denotes a peak hold circuit 30, an A / D converter 31, a signal strength comparison circuit 32f, a delay circuit 33, and a removal circuit 34c.
It is composed of
【００９８】また、回転電機の固定子巻線４に印加され
ている電圧、即ちこの実施例の場合は発電機の固定子巻
線４で発生している発電電圧の位相を検出するための位
相検出器３６を通して、固定子巻線４の位相が部分放電
発生処理回路２６に伝送される構成となっている。狭帯
域フィルタ回路２３，表示装置２８，異常表示装置２９
の構成は実施例３と同様である。Further, a phase for detecting the voltage applied to the stator winding 4 of the rotating electric machine, that is, the phase of the generated voltage generated in the stator winding 4 of the generator in this embodiment. The configuration is such that the phase of the stator winding 4 is transmitted to the partial discharge generation processing circuit 26 through the detector 36. Narrow band filter circuit 23, display device 28, abnormality display device 29
Is similar to that of the third embodiment.
【００９９】以下、この装置の動作について説明する。
実施例１ないし実施例９では、１つの部分放電センサ９
からの検出信号から、部分放電信号を検出する方法又は
装置について説明したが、この実施例では複数の部分放
電センサを発電機の固定子巻線各相のスロットに設け、
２つ又は３つの部分放電センサからの信号を用いて部分
放電信号と電波雑音とを分別する。さらにこの構成によ
れば部分放電発生相を特定できる。図２２，２３におい
て、部分放電センサ９ａはＵ相の固定子巻線４に近接し
て設置されており、検出器１０ａはＵ相の部分放電信号
を検出している。この検出器１０ａの信号は、狭帯域フ
ィルタ２３に入力される。狭帯域フィルタ２３では実施
例３と同様、固定子鉄心長に基いて決定される共振周波
数ｆ0 近傍の信号のみを通過させ、ノイズ判別回路２５
ａに伝送する。ノイズ判別回路２５ａでは信号を分岐
し、一方はピークホールド回路３０で波高値を検出して
Ａ／Ｄ変換器３１に伝送する。Ａ／Ｄ変換器３１ではア
ナログ信号をデジタル信号に変換し、信号強度比較回路
３２ｄと信号強度比較回路３２ｅと信号強度比較回路３
２ｆに伝送する。Hereinafter, the operation of this device will be described.
In the first to ninth embodiments, one partial discharge sensor 9
Although the method or apparatus for detecting the partial discharge signal from the detection signal from has been described, in this embodiment, a plurality of partial discharge sensors are provided in slots of each phase of the stator winding of the generator,
A signal from two or three partial discharge sensors is used to distinguish a partial discharge signal from radio noise. Further, according to this configuration, the partial discharge generation phase can be specified. 22 and 23, the partial discharge sensor 9a is installed near the U-phase stator winding 4, and the detector 10a detects a U-phase partial discharge signal. The signal of the detector 10a is input to the narrow band filter 23. As in the third embodiment, the narrow-band filter 23 allows only signals near the resonance frequency f0 determined based on the length of the stator core to pass therethrough.
a. The noise discriminating circuit 25 a branches the signal, and one of the signals is detected by a peak hold circuit 30 and transmitted to an A / D converter 31. The A / D converter 31 converts an analog signal into a digital signal, and outputs a signal strength comparison circuit 32d, a signal strength comparison circuit 32e, and a signal strength comparison circuit 3
Transmit to 2f.
【０１００】同様にして、Ｖ相で検出した部分放電信号
のデジタル信号が信号強度比較回路３２ｄと信号強度比
較回路３２ｅと信号強度比較回路３２ｆに伝送され、Ｗ
相で検出した部分放電信号のデジタル信号が信号強度比
較回路３２ｄと信号強度比較回路３２ｅと信号強度比較
回路３２ｆに伝送される。Similarly, the digital signal of the partial discharge signal detected in the V phase is transmitted to the signal intensity comparison circuit 32d, the signal intensity comparison circuit 32e, and the signal intensity comparison circuit 32f.
The digital signal of the partial discharge signal detected in the phase is transmitted to the signal intensity comparison circuit 32d, the signal intensity comparison circuit 32e, and the signal intensity comparison circuit 32f.
【０１０１】信号強度比較回路３２ｄではＵ相と他の相
の部分放電センサ信号、即ちＵ相とＶ相の部分放電セン
サ信号，及びＵ相とＷ相の部分放電センサ信号を比較
し、部分放電信号と電波雑音とを分別し、さらに放電発
生相を特定して、その結果を除去回路３４ａに伝送す
る。この部分放電信号と電波雑音との分別及び放電発生
相の特定する方法について図２３，２４に基いて説明す
る。図２３は固定子巻線４内で部分放電が発生したとき
に部分放電信号が固定子巻線４内を伝播する経路と、そ
の部分放電信号が部分放電センサ９ａ，９ｂ，９ｃに検
出される特性を示したものである。例えば、図２３
（ａ）に示すようにＵ相の固定子巻線４で部分放電Ａが
発生した場合、Ｕ相のスロット内に設置された部分放電
センサ９ａには放電信号がほとんど減衰せず、図２３
（ｂ）に示すように波高値ａの大きな信号が検出され
る。これに対してＶ相とＷ相の部分放電センサ９ｂ，９
ｃには固定子巻線４を伝播して検出されるために減衰が
生じて、波高値ｂの小さい信号が検出される。The signal intensity comparison circuit 32d compares the U-phase and the other-phase partial discharge sensor signals, that is, the U-phase and V-phase partial-discharge sensor signals, and the U-phase and W-phase partial-discharge sensor signals. The signal and the radio noise are separated, the phase in which the discharge occurs is specified, and the result is transmitted to the removing circuit 34a. A method of separating the partial discharge signal from the radio noise and specifying the discharge generation phase will be described with reference to FIGS. FIG. 23 shows a path through which a partial discharge signal propagates in the stator winding 4 when a partial discharge occurs in the stator winding 4, and the partial discharge signal is detected by the partial discharge sensors 9a, 9b, 9c. It shows the characteristics. For example, FIG.
23A, when a partial discharge A occurs in the U-phase stator winding 4, the discharge signal is hardly attenuated by the partial discharge sensor 9a installed in the U-phase slot, and FIG.
As shown in (b), a signal having a large peak value a is detected. On the other hand, V-phase and W-phase partial discharge sensors 9b, 9
Since c is detected by propagating through the stator winding 4, attenuation occurs, and a signal having a small peak value b is detected.
【０１０２】Ｖ相やＷ相に部分放電が発生した場合に
も、同様に発生相には大きな信号が検出され、部分放電
が発生した相と異なる相の部分放電センサ９には小さい
信号が検出される。この信号波高値の計測に当っては、
信号ケーブルの長さが影響するが、この実施例では例え
ば全て同じ長さとなるように構成しているので、伝播経
路の影響のみが波高値の大きさと関係している。また、
２つのセンサ間の信号は回転電機内での伝播特性から考
えて、２００ｎｓ以内の信号を同一発生源の放電信号と
してノイズ判別回路２５ａ，２５ｂ，２５ｃを構成して
いる。When a partial discharge occurs in the V phase or the W phase, a large signal is similarly detected in the generated phase, and a small signal is detected in the partial discharge sensor 9 in a phase different from the phase in which the partial discharge has occurred. Is done. In measuring the signal peak value,
Although the length of the signal cable has an influence, in this embodiment, for example, since all are configured to have the same length, only the influence of the propagation path is related to the magnitude of the peak value. Also,
Signals between the two sensors constitute noise discriminating circuits 25a, 25b, and 25c, using signals within 200 ns as discharge signals of the same generation source in view of propagation characteristics in the rotating electric machine.
【０１０３】一方、電波雑音も部分放電センサ９に検出
される。図２４（ａ）は回転電機として例えば発電機１
を模式的に示す部分断面図である。回転子５には、回転
子５で発生する軸電圧を放電するための軸接地ブラシ１
１が設けてあり、この部分を電波雑音の発生源とする。On the other hand, radio noise is also detected by the partial discharge sensor 9. FIG. 24A shows, for example, a generator 1 as a rotating electric machine.
It is a fragmentary sectional view which shows typically. A shaft ground brush 1 for discharging a shaft voltage generated in the rotor 5 is provided on the rotor 5.
1 is provided, and this portion is used as a source of radio noise.
【０１０４】電波雑音発生源である回転子軸接地ブラシ
１１で放電Ａが発生すると、放電信号は接地線１２を流
れると同時に回転子５を伝播して固定子巻線４と静電結
合し固定子巻線４に高周波電流が流れる。同時に部分放
電センサ９ａ，９ｂ，９ｃとも静電結合し、部分放電セ
ンサ９ａ，９ｂ，９ｃに電波雑音が検出される。この部
分放電センサ９ａ，９ｂ，９ｃの信号間には図２４
（ｂ）に示すように、波高値ａの同じ大きさの信号が検
出される。この検出信号の大きさは、Ｕ相・Ｖ相・Ｗ相
の巻線や固定子巻線４と部分放電センサの位置とは関係
なく、回転子５と固定子巻線４との静電結合による伝播
特性と関係しており、その伝播特性は放電信号の周波数
及び回転子５と固定子巻線４との構造で決定される浮遊
静電容量とに関係する。検出している信号は１０〜５０
ＭＨｚの高周波であり、回転子５と部分放電センサ９
ａ，９ｂ，９ｃが設置されている固定子巻線４との構造
は全て同じであるために、部分放電センサ９ａ，９ｂ，
９ｃ間には同じ大きさの信号が検出される。When a discharge A is generated by the rotor shaft ground brush 11, which is a source of radio noise, a discharge signal flows through the ground wire 12 and simultaneously propagates through the rotor 5 to be electrostatically coupled with the stator winding 4 to be fixed. A high-frequency current flows through the slave winding 4. At the same time, the partial discharge sensors 9a, 9b, 9c are also electrostatically coupled, and radio noise is detected by the partial discharge sensors 9a, 9b, 9c. The signals between the partial discharge sensors 9a, 9b and 9c are shown in FIG.
As shown in (b), a signal having the same magnitude of the peak value a is detected. The magnitude of this detection signal is independent of the positions of the U-phase, V-phase, and W-phase windings and the stator winding 4 and the partial discharge sensor, and the electrostatic coupling between the rotor 5 and the stator winding 4 is not limited. , Which is related to the frequency of the discharge signal and the stray capacitance determined by the structure of the rotor 5 and the stator winding 4. The detected signal is 10-50
MHz, and the rotor 5 and the partial discharge sensor 9
a, 9b, and 9c are all the same in structure with the stator winding 4, and therefore, the partial discharge sensors 9a, 9b,
Signals of the same magnitude are detected during 9c.
【０１０５】このようにして計測した結果を示したのが
図２５である。図２５は縦軸にＵ相の部分放電センサ信
号強度を示し、横軸にＶ相の部分放電センサ信号強度を
示してある。図から明かなように、Ｕ相で発生した部分
放電（□）は縦軸寄りに集中し、Ｖ相で発生した部分放
電（○）は横軸寄りに集中し、その中間に電波雑音
（△）が集中しており、部分放電信号と電波雑音とが明
確に分別できる。このため、電波雑音を取り除けば、放
電電荷量の小さい部分放電も精度よく検出できる。さら
に部分放電信号の発生位置が特定できる。また、図２５
ではＷ相の部分放電信号は電波雑音と区別できないが、
これはＵ相の部分放電センサ９ａとＷ相の部分放電セン
サ９ｃ、あるいはＶ相の部分放電センサ９ｂとＷ相の部
分放電センサ９ｃの信号強度を比較すれば同様に分別す
ることができる。FIG. 25 shows the result of the measurement. In FIG. 25, the vertical axis indicates the signal intensity of the U-phase partial discharge sensor, and the horizontal axis indicates the signal intensity of the V-phase partial discharge sensor. As is clear from the figure, the partial discharge (□) generated in the U phase is concentrated near the vertical axis, the partial discharge (（) generated in the V phase is concentrated near the horizontal axis, and the radio noise (△) is in the middle. ) Is concentrated, and the partial discharge signal and the radio noise can be clearly distinguished. Therefore, if radio wave noise is removed, a partial discharge having a small discharge charge amount can be accurately detected. Further, the generation position of the partial discharge signal can be specified. FIG. 25
Although the W-phase partial discharge signal cannot be distinguished from radio noise,
This can be similarly distinguished by comparing the signal intensities of the U-phase partial discharge sensor 9a and the W-phase partial discharge sensor 9c, or the V-phase partial discharge sensor 9b and the W-phase partial discharge sensor 9c.
【０１０６】以上説明したように、この実施例による異
常検出装置では、狭帯域フィルタ２３では実施例３と同
様、固定子鉄心長に基いて決定される共振周波数ｆ0 近
傍の信号のみを通過させた狭帯域出力信号をノイズ判別
回路２５に伝送する。そして、ノイズ判別回路２５で複
数の部分放電センサからの信号を同時に検出して、信号
強度に差があるものは部分放電、同じ強度のものは電波
雑音と判定することができる。また、検出した複数の部
分放電信号のなかで、大きい信号を検出した部分放電セ
ンサ９の設置相が放電発生相であると特定することがで
きる。このとき、固定子鉄心長に基いて決定される共振
周波数ｆ0 近傍の信号のみを用いているので、特性量が
把握し易い。As described above, in the abnormality detection apparatus according to this embodiment, the narrow band filter 23 passes only signals near the resonance frequency f0 determined based on the length of the stator core, as in the third embodiment. The narrow band output signal is transmitted to the noise determination circuit 25. Then, signals from a plurality of partial discharge sensors are simultaneously detected by the noise determination circuit 25, and a signal having a difference in signal strength can be determined as partial discharge, and a signal having the same signal strength can be determined as radio noise. Further, among the plurality of detected partial discharge signals, the installation phase of the partial discharge sensor 9 that has detected a large signal can be specified as the discharge generation phase. At this time, since only signals near the resonance frequency f0 determined based on the length of the stator core are used, the characteristic amount can be easily grasped.
【０１０７】さらに、部分放電発生処理回路２６では放
電波形が記録されると共に部分放電発生相別に放電発生
頻度分布や放電発生位相特性に処理され、表示装置２８
に伝送されると共に記録される。また、これら諸特性の
経時変化が記録され、更に登録した過去の統計データや
異常判定データと比較して絶縁異常の程度が判定され表
示装置２８に伝送される。ここで、部分放電信号の発生
状況が固定子巻線４の相ごとに計測できることは、回転
電機の絶縁異常を把握する上で非常に有効な情報とな
る。つまり、回転電機に絶縁異常が発生した場合には、
その発生箇所と劣化度合によって、その後の運転状況を
決める必要があり、それらの判断のための情報を運転中
に把握できるという効果がある。表示装置２８と異常表
示装置２９の動作は実施例３と同様である。Further, in the partial discharge generation processing circuit 26, a discharge waveform is recorded and processed into a discharge frequency distribution and a discharge generation phase characteristic for each partial discharge generation phase.
Is transmitted and recorded. In addition, changes over time of these various characteristics are recorded, and the degree of insulation abnormality is determined by comparing with registered past statistical data and abnormality determination data, and is transmitted to the display device 28. Here, the fact that the occurrence state of the partial discharge signal can be measured for each phase of the stator winding 4 is very useful information for grasping the insulation abnormality of the rotating electric machine. In other words, if insulation abnormality occurs in the rotating electrical machine,
It is necessary to determine the subsequent operation status according to the location of occurrence and the degree of deterioration, and there is an effect that information for making such a determination can be grasped during operation. The operations of the display device 28 and the abnormality display device 29 are the same as in the third embodiment.
【０１０８】実施例１２．実施例１２は実施例１１に示
した異常検出装置において、検知信号のうちの部分放電
信号と電波雑音とを分別するときの基準値に関するもの
である。図２６は実施例１２による回転電機、例えば発
電機の異常検出装置に係り、部分放電センサ間強度比
（この場合はＵ相センサ信号強度／Ｖ相センサ信号強
度）と検出頻度（個）の分布を示した特性図である。こ
の実施例による異常検出装置の構成は実施例１１と同じ
である。Embodiment 12 FIG. The twelfth embodiment relates to a reference value for separating the partial discharge signal and the radio noise among the detection signals in the abnormality detection device shown in the eleventh embodiment. FIG. 26 relates to an abnormality detection device for a rotating electric machine, for example, a generator according to the twelfth embodiment, and shows a distribution of intensity ratios between partial discharge sensors (in this case, U-phase sensor signal intensity / V-phase sensor signal intensity) and detection frequency (pieces). FIG. The configuration of the abnormality detection device according to this embodiment is the same as that of the eleventh embodiment.
【０１０９】実施例１１による異常検出装置において、
運転中に検出した部分放電センサ信号のＵ相センサ信号
強度／Ｖ相センサ信号強度と検出頻度の関係のヒストグ
ラムを図にすると、図２６に示すように、３つのピーク
を持つ曲線となる。このときの信号は、狭帯域フィルタ
回路２３をそれぞれ通過した信号であり、２つの狭帯域
出力信号の比を横軸にしている。図に示す３つのピーク
がそれぞれ部分放電信号と電波雑音であり、比の小さい
ピークからＶ相放電信号（Ｉ）、電波雑音（Ｊ）、Ｕ相
放電信号（Ｋ）となる。この場合Ｗ相放電信号は中央の
ピークに含まれるが、ここでは電波雑音として扱っても
問題はない。図２６のＩのピークとＪのピークの谷底の
値がＶ相放電と電波雑音との分別のしきい値となり、Ｊ
のピークとＫのピークの谷底の値がＵ相放電と電波雑音
との分別のしきい値となる。Ｖ相センサとＷ相センサの
信号強度比、Ｗ相センサとＵ相センサの信号強度比の場
合も同様にして分別のしきい値を決定することができ
る。In the abnormality detecting device according to the eleventh embodiment,
When a histogram of the relationship between the U-phase sensor signal intensity / V-phase sensor signal intensity of the partial discharge sensor signal detected during operation and the detection frequency is plotted, a curve having three peaks is obtained as shown in FIG. The signals at this time are signals that have passed through the narrow-band filter circuits 23, respectively, and the horizontal axis represents the ratio of the two narrow-band output signals. The three peaks shown in the figure are the partial discharge signal and the radio noise, respectively, and the peaks having smaller ratios become the V-phase discharge signal (I), the radio noise (J), and the U-phase discharge signal (K). In this case, the W-phase discharge signal is included in the center peak, but there is no problem if it is treated as radio noise here. The values at the valley bottoms of the peaks I and J in FIG. 26 serve as thresholds for discriminating between V-phase discharge and radio noise.
The value of the valley bottom of the peak of K and the peak of K serves as a threshold for discriminating between the U-phase discharge and the radio noise. In the case of the signal intensity ratio between the V-phase sensor and the W-phase sensor and the signal intensity ratio between the W-phase sensor and the U-phase sensor, the threshold value for separation can be determined in the same manner.
【０１１０】ここで、信号分別のしきい値の決定方法に
ついて、さらに詳しく説明する。ヒストグラム分布は図
２７や図２８に示すように分布が重なる場合と重ならな
い場合がある。図２７は部分放電信号（Ｉ）のピークと
電波雑音（Ｊ）のピークのすそ値が重なる場合で、この
場合はヒストグラムの包絡線の交点の値をしきい値とし
て分別する。また、図２８のように部分放電信号（Ｋ）
のピークと電波雑音（Ｊ）のピークが重ならない場合、
部分放電信号（Ｋ）の包絡線のすそ値をしきい値として
信号の分別する。Here, the method of determining the threshold value for signal separation will be described in more detail. The histogram distribution may or may not overlap as shown in FIG. 27 and FIG. FIG. 27 shows a case where the peak value of the partial discharge signal (I) and the base value of the radio wave noise (J) overlap. In this case, the value of the intersection of the envelope of the histogram is classified as the threshold value. Also, as shown in FIG. 28, the partial discharge signal (K)
And the peak of the radio noise (J) do not overlap,
The signals are classified using the skirt value of the envelope of the partial discharge signal (K) as a threshold value.
【０１１１】対象とする発電機において予めこのしきい
値を求めておき、信号強度比較回路３２ｄ，３２ｅ，３
２ｆのしきい値とすることによって、精度よく部分放電
信号と電波雑音とを分別でき、除去回路３４ａ，３４
ｂ，３４ｃで電波雑音を除去することができる。このよ
うにして固定子巻線の各相間のセンサ信号強度を比較
し、この値を用いて部分放電発生処理回路２６で部分放
電発生の頻度や強度や位相特性及び発生位置の特定を行
う。このときの表示装置２８及び異常表示装置２９の動
作は実施例１１と同様である。This threshold value is determined in advance in the target generator, and the signal strength comparison circuits 32d, 32e, 3
By setting the threshold value to 2f, the partial discharge signal and the radio noise can be accurately distinguished, and the removal circuits 34a and 34
The radio noise can be removed by b and 34c. In this way, the sensor signal intensities between the phases of the stator windings are compared, and the partial discharge generation processing circuit 26 specifies the frequency, intensity, phase characteristics, and position of the partial discharge using this value. The operations of the display device 28 and the abnormality display device 29 at this time are the same as in the eleventh embodiment.
【０１１２】このように、この実施例によれば、発電機
において予めヒストグラムからしきい値を求めて部分放
電信号と電波雑音との分別を行なうことによって、各相
間の部分放電センサの感度が多少異なっていても、また
各相間の部分放電測定系の誤差が多少含まれていても、
それらの誤差を包含して分別のしきい値を正確に決定す
ることができるので、部分放電信号を正確に計測するこ
とができる。As described above, according to this embodiment, the sensitivity of the partial discharge sensor between the respective phases is slightly increased by determining the threshold value from the histogram in advance and separating the partial discharge signal from the radio noise in the generator. Even if they are different, or if there is some error in the partial discharge measurement system between each phase,
Since the separation threshold can be accurately determined by including those errors, the partial discharge signal can be accurately measured.
【０１１３】実施例１３．図２９はこの発明の実施例１
３による回転電機、例えば発電機の異常検出装置に係
り、部分放電信号と電波雑音との判定基準を示す説明図
である。実施例１３において、異常検出装置の構成は実
施例１１と同じである。図２９はノイズ判定回路２５
ａ，２５ｂ，２５ｃでの部分放電信号と電波雑音との判
定基準を示したものである。この実施例では、部分放電
センサ９ａ，９ｂ，９ｃの感度が同じものを用い、部分
放電センサのリード線１９ａ，１９ｂ，１９ｃの長さを
同じにした定格容量１５６０００ｋＷ，定格電圧１８ｋ
Ｖの発電機で実測し、部分放電センサ間の信号強度を図
２６に示すようにヒストグラムで統計解析し、図２９に
示すようにしてしきい値を設定した。この実施例では、
図中のＬ１を３、Ｌ２を１／３に設定している。Embodiment 13 FIG. FIG. 29 shows Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing criteria for determining a partial discharge signal and radio noise in a rotating electric machine, for example, a generator abnormality detection device according to No. 3; In the thirteenth embodiment, the configuration of the abnormality detection device is the same as that of the eleventh embodiment. FIG. 29 shows a noise determination circuit 25.
9 shows criteria for determining the partial discharge signal and radio noise at a, 25b, and 25c. In this embodiment, the partial discharge sensors 9a, 9b, and 9c have the same sensitivity, and have the same capacity of the lead wires 19a, 19b, and 19c of the partial discharge sensor.
The generator was measured with a V generator, the signal intensity between the partial discharge sensors was statistically analyzed with a histogram as shown in FIG. 26, and a threshold was set as shown in FIG. In this example,
In the figure, L1 is set to 3 and L2 is set to 1/3.
【０１１４】例えば、Ｕ相とＶ相の部分放電センサ信号
強度を比較した場合の判定基準は、次の通りとなる。 １）Ｕ相センサのみ検出した信号、又はＬ１（＝３）＜
Ｕ相センサ信号強度／Ｖ相センサ信号強度である信号を
Ｕ相で発生した部分放電と判定する。 ２）Ｖ相センサのみ検出した信号、又はＵ相センサ信号
強度／Ｖ相センサ信号強度＜Ｌ２（＝１／３）である信
号をＶ相で発生した部分放電と判定する。 ３）Ｌ１（＝３）＜Ｕ相センサ信号強度／Ｖ相センサ信
号強度＜Ｌ２（＝１／３）である信号を電波雑音と判定
する。 このようにしてＶ相とＷ相、Ｗ相とＵ相のセンサ強度も
比較し、この値を用いて信号強度比較回路３２ｄ，３２
ｅ，３２ｆのしきい値を設定すれば、簡単に部分放電信
号と電波雑音とを分別でき、その信号を除去回路３４
ａ，３４ｂ，３４ｃで電波雑音を除去することができ
る。この後、部分放電発生処理回路２６で部分放電発生
の頻度や強度や位相特性並びに発生位置の特定を行う。
表示装置２８及び異常表示装置の動作は実施例１１と同
様である。For example, the criteria for comparing the signal intensities of the U-phase and V-phase partial discharge sensor signals are as follows. 1) A signal detected only by the U-phase sensor or L1 (= 3) <
The signal that is the U-phase sensor signal strength / V-phase sensor signal strength is determined to be a partial discharge generated in the U-phase. 2) A signal detected only in the V-phase sensor or a signal in which U-phase sensor signal strength / V-phase sensor signal strength <L2 (= 1/3) is determined to be a partial discharge generated in the V-phase. 3) A signal satisfying L1 (= 3) <U-phase sensor signal strength / V-phase sensor signal strength <L2 (= 1/3) is determined to be radio noise. In this way, the sensor intensities of the V phase and the W phase, and the W phase and the U phase are also compared, and the signal intensity comparison circuits 32d and 32d are used by using these values.
By setting the thresholds e and 32f, the partial discharge signal and the radio noise can be easily separated, and the signal is removed by the removal circuit 34.
The radio noise can be removed by a, b, and c. After that, the partial discharge generation processing circuit 26 specifies the frequency, intensity, phase characteristics, and generation position of the partial discharge.
The operations of the display device 28 and the abnormal display device are the same as in the eleventh embodiment.
【０１１５】なお、この実施例ではＬ１＝３，Ｌ２＝１
／３と設定しているが、これに限るものではなく、実施
例１２で述べたヒストグラムから求めたしきい値など
の、他の値を用いてもよい。また、狭帯域出力信号の信
号強度の比に対してしきい値を設けているが、これに限
るものではなく、例えば、狭帯域出力信号の信号強度の
差に対してしきい値を設けてもよい。In this embodiment, L1 = 3, L2 = 1
Although / 3 is set, the present invention is not limited to this, and another value such as the threshold value obtained from the histogram described in the twelfth embodiment may be used. In addition, although a threshold value is provided for the ratio of the signal strength of the narrow band output signal, the present invention is not limited to this. For example, a threshold value is provided for the difference in signal strength of the narrow band output signal. Is also good.
【０１１６】実施例１４．図３０は実施例１４による回
転電機の異常検出装置を示す構成図である。図におい
て、検出器１０ａで検知した信号１０ｄは、実施例６で
説明したものと同様に、第１狭帯域フィルタ回路２３ａ
と第２狭帯域フィルタ回路２３ｂに分岐して、それぞれ
ピークホールド回路３０とＡ／Ｄ変換器３１を通って信
号強度比較回路３２ａに伝送され、比較結果が除去回路
３４ａに伝送される。また、第１狭帯域フィルタ回路２
３ａからの信号は分岐して遅延回路３３を通って除去回
路３４ａに伝送される。検出器１０ｂで検知した信号１
０ｅに関しても、検出器１０ｃで検知した信号１０ｆに
関しても、同様に構成されている。つまりこの実施例に
よる異常検出装置では、１つの部分放電センサからの信
号の周波数特性を利用して、回転電機の固定子鉄心長に
基いて決定される共振周波数ｆ0 とそれより大きい所定
の周波数の信号強度を比較する回路をＵ相、Ｖ相、Ｗ相
それぞれに設けている。Embodiment 14 FIG. FIG. 30 is a configuration diagram illustrating an abnormality detection device for a rotating electric machine according to a fourteenth embodiment. In the figure, the signal 10d detected by the detector 10a is, like the one described in the sixth embodiment, the first narrow band filter circuit 23a.
And a second narrowband filter circuit 23b, and the signal is transmitted to a signal strength comparison circuit 32a through a peak hold circuit 30 and an A / D converter 31, respectively, and the comparison result is transmitted to a removal circuit 34a. In addition, the first narrow band filter circuit 2
The signal from 3a branches and is transmitted to the removal circuit 34a through the delay circuit 33. Signal 1 detected by detector 10b
The same applies to the signal 0e and the signal 10f detected by the detector 10c. That is, in the abnormality detection device according to this embodiment, the resonance frequency f0 determined based on the length of the stator core of the rotating electric machine and the predetermined frequency higher than the resonance frequency f0 are determined by utilizing the frequency characteristics of the signal from one partial discharge sensor. Circuits for comparing signal intensities are provided for each of the U, V, and W phases.
【０１１７】更に、実施例１１と同様、第１狭帯域フィ
ルタ回路２３ａ、ピークホールド回路３０、Ａ／Ｄ変換
器３１を通過した１０ｄ信号と、同様に通過した１０ｅ
信号と、１０ｆ信号が信号強度比較回路３２ｂで比較さ
れ除去回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃに伝送される。この
ように構成し、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相に設けた複数の部分放
電センサからの狭帯域出力信号を同時に検出して、信号
強度に差があるものは部分放電、同じ強度のものは電波
雑音と判定する。さらに、除去回路３４ａ，３４ｂ，３
４ｃからの信号は、部分放電発生処理回路２６に伝送さ
れ、表示装置２８及び異常表示装置２９に伝送される。Further, as in the eleventh embodiment, the 10d signal passed through the first narrow band filter circuit 23a, the peak hold circuit 30, and the A / D converter 31, and the 10e signal passed similarly
The signal and the 10f signal are compared by the signal strength comparing circuit 32b and transmitted to the removing circuits 34a, 34b, 34c. With such a configuration, narrow-band output signals from a plurality of partial discharge sensors provided in the U-phase, V-phase, and W-phase are simultaneously detected. Judge as radio noise. Further, the removal circuits 34a, 34b, 3
The signal from 4c is transmitted to the partial discharge generation processing circuit 26 and transmitted to the display device 28 and the abnormality display device 29.
【０１１８】以下、この実施例の動作について説明す
る。実施例６で説明したように、回転電機の運転中に発
生する部分放電信号と電波雑音を部分放電センサ９で検
出すると、部分放電現象と電波雑音の発生現象、及びこ
れらの信号の部分放電センサまでの伝播特性の違いによ
り、周波数特性に違いが生じる。そこで回転電機の固定
子鉄心長に基いて決定される共振周波数ｆ0 を通過する
第１狭帯域フィルタ回路２３ａの信号と、共振周波数ｆ
0 より大きい所定の周波数、例えば共振周波数ｆ0 の２
倍の周波数を通過させる第２狭帯域フィルタ回路２３ｂ
を通過させ、この２つの信号強度比から、信号強度比が
大きいものは部分放電、小さいものは電波雑音と判定す
る。この動作をＵ相，Ｖ相，Ｗ相でそれぞれ並列に行な
う。Hereinafter, the operation of this embodiment will be described. As described in the sixth embodiment, when the partial discharge signal and the radio noise generated during the operation of the rotating electric machine are detected by the partial discharge sensor 9, the partial discharge phenomenon and the radio noise generation phenomenon, and the partial discharge sensor of these signals are detected. Due to the difference in the propagation characteristics up to, there is a difference in the frequency characteristics. Therefore, the signal of the first narrow-band filter circuit 23a passing through the resonance frequency f0 determined based on the length of the stator core of the rotating electric machine, and the resonance frequency f0
A predetermined frequency greater than 0, for example, 2 of the resonance frequency f0
Second narrow-band filter circuit 23b that passes twice the frequency
From the two signal intensity ratios, a signal intensity ratio is determined to be a partial discharge, and a signal intensity ratio is determined to be a radio noise. This operation is performed in parallel for each of the U, V, and W phases.
【０１１９】同時に、Ｕ相の部分放電センサ９ａで検知
した信号１０ｄ、及びＶ相の部分放電センサ９ｂで検知
した信号１０ｅと、Ｗ相の部分放電センサ９ｃで検知し
た信号１０ｆを、第１狭帯域フィルタ回路２３ａ及びピ
ークホールド回路３０とＡ／Ｄ変換器３１を通過させ
て、信号強度比較回路３２ｂでそれぞれ比較する。この
時、信号強度に差があるものは部分放電、同じ強度のも
のは電波雑音と判定する。さらに、この判定結果を除去
回路３４ｂに伝送する。At the same time, the signal 10d detected by the U-phase partial discharge sensor 9a, the signal 10e detected by the V-phase partial discharge sensor 9b, and the signal 10f detected by the W-phase partial discharge sensor 9c are first narrowed. The signal passes through the band-pass filter circuit 23a, the peak hold circuit 30, and the A / D converter 31, and is compared by the signal strength comparison circuit 32b. At this time, a signal having a difference in signal strength is determined to be a partial discharge, and a signal having the same strength is determined to be radio noise. Further, the determination result is transmitted to the removal circuit 34b.
【０１２０】除去回路３４ｂでは、第１狭帯域フィルタ
回路２３ａを通過した信号が分岐されて、判定に必要な
時間が遅延回路３３で遅延されて伝送されてきており、
判定結果に基づいて信号が分別され、部分放電信号のみ
が部分放電発生処理回路２６に伝送される。部分放電発
生処理回路２６、表示装置２８、及び異常表示装置２９
の構成及び動作は実施例３と同様である。In the removing circuit 34b, the signal that has passed through the first narrow band filter circuit 23a is branched, and the time required for the determination is delayed by the delay circuit 33 and transmitted.
The signals are separated based on the determination result, and only the partial discharge signal is transmitted to the partial discharge generation processing circuit 26. Partial discharge generation processing circuit 26, display device 28, and abnormal display device 29
Is the same as in the third embodiment.
【０１２１】このようにして、この実施例による異常検
出装置では、検出された信号を周波数特性の違いにより
部分放電信号と電波雑音の分別を行なうと同時に、複数
の部分放電センサ間の信号強度の差からも部分放電信号
と電波雑音の分別を行なう。つまり同一信号を２つの方
法を用いて同時に部分放電信号と電波雑音との分別を行
なっている。このことによって、１つの方法で分別した
ときに分別しきい値近傍で不確定要素を含んだ部分の信
号を明確に分別できる効果がある。As described above, in the abnormality detecting apparatus according to the present embodiment, the detected signal is separated from the partial discharge signal and the radio noise based on the difference in the frequency characteristic, and the signal intensity between the plurality of partial discharge sensors is simultaneously determined. The partial discharge signal and the radio noise are also discriminated from the difference. That is, the same signal is simultaneously discriminated from the partial discharge signal and the radio noise by using two methods. As a result, there is an effect that a signal in a part including an uncertain element near the separation threshold when the signal is separated by one method can be clearly separated.
【０１２２】即ち、一つの方法での分別の場合、図２７
で述べたように、判別のしきい値はヒストグラム分布が
重なる場合には包絡線の交点をしきい値としている。こ
の場合は交点よりすそ値側は誤差となる。しかし、実施
例５ないし実施例９に示したように１つの部分放電セン
サで２つの周波数帯域での信号強度比をとったときのヒ
ストグラム分布において包絡線が重なる場合において
も、同じ信号を実施例１０及び実施例１１に示したよう
に複数の部分放電センサで検出した場合には、ヒストグ
ラム分布の包絡線が重ならないことが判明した。また、
実施例１０及び実施例１１の異常検出装置で計測した場
合に、複数の部分放電センサの片方の部分放電センサの
みで検出された信号が、間違いなく部分放電信号である
ことを確認するには、同じ信号を実施例５ないし実施例
９に示した装置で検出して、その周波数特性を把握すれ
ばよいことも判明した。That is, in the case of separation by one method, FIG.
As described above, when the histogram distributions overlap, the threshold value of the discrimination is set at the intersection of the envelopes. In this case, there is an error on the skirt value side from the intersection. However, as shown in the fifth to ninth embodiments, even when the envelopes overlap in the histogram distribution when the signal intensity ratio in two frequency bands is obtained by one partial discharge sensor, the same signal is used in the embodiment. It was found that the envelopes of the histogram distribution did not overlap when detection was performed by a plurality of partial discharge sensors as shown in Examples 10 and 11. Also,
In order to confirm that a signal detected by only one of the partial discharge sensors of the plurality of partial discharge sensors is definitely a partial discharge signal when measured by the abnormality detection devices of the tenth and eleventh embodiments, It has also been found that the same signal may be detected by the devices shown in the fifth to ninth embodiments and the frequency characteristics thereof may be grasped.
【０１２３】以上のように、この実施例１４によれば、
１つの方法で部分放電信号と電波雑音を分別したとき
に、分別しきい値近傍で不確定要素を含んだ部分の信号
を明確に分別できる効果がある。As described above, according to the fourteenth embodiment,
When the partial discharge signal and the radio noise are separated by one method, there is an effect that the signal of the portion including the uncertain element near the separation threshold can be clearly separated.
【０１２４】[0124]
【発明の効果】以上のように、請求項第１項の発明によ
れば、電気機器に設けられた放電センサで検知した検知
信号の周波数スペクトルを計測し、その周波数スペクト
ルから電気機器及び計測回路に基いて共振周波数を決定
し、共振周波数の値から検知信号の発生源を特定するこ
とにより、電気機器の運転中に発生する放電信号の発生
源を、運転した状態で特定できる電気機器の異常検出方
法が得られる効果がある。As described above, according to the first aspect of the present invention, the frequency spectrum of the detection signal detected by the discharge sensor provided in the electric device is measured, and the electric device and the measuring circuit are measured from the frequency spectrum. Anomalies in electrical equipment that determine the source of discharge signals generated during operation of electrical equipment by determining the source of the detection signal from the value of the resonance frequency based on the There is an effect that a detection method can be obtained.
【０１２５】また、この発明の請求項第２項の発明によ
れば、回転電機の固定子巻線のスロットに設置され、ス
ロットにおける部分放電を検出する部分放電センサ、こ
の部分放電センサからの出力信号を入力して回転電機の
固定子鉄心長に基いて決定した共振周波数近傍の周波数
を通過させる狭帯域フィルタ回路、この狭帯域フィルタ
回路からの出力信号を部分放電信号とし、この部分放電
発生に応じて処理を行う部分放電発生処理回路、及び処
理結果を表示する表示装置を備えたことにより、回転電
機の運転中に発生する部分放電を、運転した状態で広範
囲に精度よく検出できる回転電機の異常検出装置が得ら
れる効果がある。According to the second aspect of the present invention, a partial discharge sensor is provided in a slot of a stator winding of a rotating electric machine and detects a partial discharge in the slot, and an output from the partial discharge sensor is provided. A narrow band filter circuit that inputs a signal and passes a frequency near a resonance frequency determined based on the length of the stator core of the rotating electric machine, and an output signal from the narrow band filter circuit is used as a partial discharge signal. By providing a partial discharge generation processing circuit that performs processing in accordance with, and a display device that displays a processing result, a partial discharge generated during the operation of the rotating electric machine can be accurately detected in a wide range in an operating state. There is an effect that an abnormality detection device can be obtained.
【０１２６】また、この発明の請求項第３項の発明によ
れば、電気機器の部分放電を計測する部分放電センサで
検知した信号の周波数スペクトルを計測し、その周波数
スペクトルから電気機器及び計測回路に基いて共振周波
数を決定し、共振周波数の近傍における検知信号の強度
と、共振周波数より大きい所定の周波数における検知信
号の強度に基いて部分放電信号を検出することにより、
電気機器の運転中に発生する部分放電を、運転した状態
で検出でき、さらに、発生源ごとの部分放電信号を特定
することができる電気機器の異常検出方法が得られる効
果がある。According to the third aspect of the present invention, the frequency spectrum of the signal detected by the partial discharge sensor for measuring the partial discharge of the electric device is measured, and the electric device and the measuring circuit are measured from the frequency spectrum. By determining the resonance frequency based on the intensity of the detection signal near the resonance frequency, and detecting the partial discharge signal based on the intensity of the detection signal at a predetermined frequency higher than the resonance frequency,
There is an effect that an abnormality detection method for an electric device that can detect a partial discharge generated during the operation of the electric device in an operating state and further can specify a partial discharge signal for each generation source can be obtained.
【０１２７】また、この発明の請求項第４項の発明によ
れば、回転電機の固定子巻線のスロットに設置され、ス
ロットにおける部分放電を検出する部分放電センサ、こ
の部分放電センサからの出力信号を入力して回転電機の
固定子鉄心長に基いて決定した共振周波数の近傍を通過
させる第１狭帯域フィルタ回路、出力信号を入力して共
振周波数より大きい所定の周波数を通過させる第２狭帯
域フィルタ回路、ピークホールド回路，信号強度比較回
路，遅延回路，及び除去回路を有し、第１狭帯域フィル
タ回路と第２狭帯域フィルタ回路からの２つの狭帯域出
力信号の強度に基いて部分放電信号を判別するノイズ判
別回路、部分放電発生に応じて処理を行う部分放電発生
処理回路、並びに処理結果を表示する表示装置を備えた
ことにより、部分放電信号と電波雑音とを分別して電波
雑音を運転した状態のまま取り除くことができ、さら
に、放電電荷量の小さい部分放電信号も検出できる回転
電機の異常検出装置が得られる効果がある。According to the fourth aspect of the present invention, a partial discharge sensor which is installed in a slot of a stator winding of a rotating electric machine and detects partial discharge in the slot, and an output from the partial discharge sensor A first narrow-band filter circuit for inputting a signal and passing near a resonance frequency determined based on the length of the stator core of the rotating electric machine, and a second narrow-band filter circuit for inputting an output signal and passing a predetermined frequency higher than the resonance frequency A band-pass filter circuit, a peak hold circuit, a signal strength comparison circuit, a delay circuit, and a removal circuit, and a portion based on the strengths of two narrow-band output signals from the first narrow-band filter circuit and the second narrow-band filter circuit. By providing a noise determination circuit for determining a discharge signal, a partial discharge generation processing circuit for performing a process in accordance with the occurrence of a partial discharge, and a display device for displaying a processing result, The separate the telegraphic communication and radio noise can be removed remain drove radio noise, further, a small partial discharge signals discharged electric charge amount has the effect of abnormality detecting device of a rotating electric machine is obtained that can be detected.
【０１２８】また、この発明の請求項第５項の発明によ
れば、電気機器の部分放電を計測する複数の部分放電セ
ンサで検知した信号の周波数スペクトルを計測し、その
周波数スペクトルから電気機器及び計測回路に基いて共
振周波数を決定し、複数の部分放電センサ間の共振周波
数の近傍の信号強度を比較して、検知した信号に含まれ
る特性量の異なる信号を分別することにより、電気機器
の運転中に発生する部分放電を、運転した状態で検出で
き、さらに、発生源ごとの部分放電信号を特定すること
ができる電気機器の異常検出方法が得られる効果があ
る。According to the fifth aspect of the present invention, the frequency spectrum of the signal detected by the plurality of partial discharge sensors for measuring the partial discharge of the electric equipment is measured, and the electric equipment and the electric equipment are measured from the frequency spectrum. By determining the resonance frequency based on the measurement circuit, comparing the signal strengths near the resonance frequency between the plurality of partial discharge sensors, and separating signals having different characteristic amounts included in the detected signal, the electrical device There is an effect that an abnormality detection method for an electrical device that can detect a partial discharge generated during operation in an operating state and can specify a partial discharge signal for each generation source can be obtained.
【０１２９】また、この発明の請求項第６項の発明によ
れば、回転電機の固定子巻線各相のスロットに設置さ
れ、スロットにおける部分放電を検出する複数の部分放
電センサ、この部分放電センサからの出力信号を入力し
て回転電機の固定子鉄心長に基いて決定される共振周波
数を通過させる複数の狭帯域フィルタ回路、ピークホー
ルド回路，信号強度比較回路，遅延回路，及び除去回路
を有し、狭帯域フィルタ回路を通過した狭帯域出力信号
相互間の強度に基いて部分放電信号を判別するノイズ判
別回路、部分放電発生に応じて処理を行う部分放電発生
処理回路、並びに処理結果を表示する表示装置を備えた
ことにより、部分放電信号と電波雑音とが明確に分別で
きるので、放電電荷量の小さい部分放電信号も検出で
き、さらに部分放電信号の発生位置が特定できる回転電
機の異常検出装置が得られる効果がある。According to the sixth aspect of the present invention, a plurality of partial discharge sensors installed in slots of each phase of the stator winding of the rotating electric machine and detecting partial discharges in the slots, A plurality of narrow-band filter circuits, peak hold circuits, signal strength comparison circuits, delay circuits, and removal circuits that input an output signal from the sensor and pass a resonance frequency determined based on the length of the stator core of the rotating electric machine. A noise discrimination circuit that discriminates a partial discharge signal based on the intensity between narrow band output signals that have passed through the narrow band filter circuit, a partial discharge generation processing circuit that performs processing in accordance with partial discharge occurrence, and a processing result. By providing a display device for displaying, a partial discharge signal and radio noise can be clearly distinguished, so that a partial discharge signal having a small amount of discharge charge can be detected, and further, the partial discharge signal can be detected. The effect of the abnormality detecting apparatus for the rotational electric machine is obtained in the generation position can be identified.
【０１３０】また、この発明の請求項第７項の発明によ
れば、請求項第４項又は第６項の発明に加え、ノイズ判
別回路は、狭帯域フィルタ回路をそれぞれ通過した２つ
の狭帯域出力信号の比を計算し、その信号強度比のヒス
トグラムから部分放電信号と電波雑音を分別するしきい
値を求める処理回路を備え、ヒストグラムが重なってい
る場合にはヒストグラムの包絡線の交点の値をしきい値
とし、ヒストグラムが重なっていない場合には、部分放
電信号の包絡線のすそ値をしきい値として、信号の判別
を行なうことにより、部分放電センサの感度が多少異な
っていても、また部分放電測定系の誤差が多少含まれて
いても、それらの誤差を包含して分別のしきい値を正確
に決定することができるので、部分放電信号を正確に計
測することができる回転電機の異常検出装置が得られる
効果がある。According to the seventh aspect of the present invention, in addition to the fourth or sixth aspect of the present invention, the noise discriminating circuit comprises two narrow band filters each passing through a narrow band filter circuit. It has a processing circuit that calculates the ratio of the output signal and calculates a threshold value for separating the partial discharge signal and radio noise from the histogram of the signal intensity ratio. If the histograms overlap, the value of the intersection point of the histogram envelope Is used as a threshold value, and when the histograms do not overlap, by performing signal discrimination by using the skirt value of the envelope of the partial discharge signal as a threshold value, even if the sensitivity of the partial discharge sensor is slightly different, Also, even if there are some errors in the partial discharge measurement system, these errors can be included to accurately determine the separation threshold, so that the partial discharge signal can be accurately measured. The effect of the abnormality detecting apparatus for the rotational electric machine is obtained.
【図１】この発明の実施例１による電気機器の異常検出
方法を用いた異常検出装置を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an abnormality detection device using an electrical device abnormality detection method according to a first embodiment of the present invention.
【図２】実施例１に係る部分放電センサで検出した部分
放電信号を、周波数（ＭＨｚ）に対する信号強度（ｄＢ
ｍ）で示す特性図である。FIG. 2 shows a partial discharge signal detected by the partial discharge sensor according to the first embodiment as a signal intensity (dB) with respect to a frequency (MHz).
It is a characteristic view shown by m).
【図３】この発明の実施例２による電気機器の異常検出
方法を用いた異常検出装置を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an abnormality detection device using an electrical device abnormality detection method according to Embodiment 2 of the present invention;
【図４】実施例２に係る部分放電センサで検出した部分
放電信号を、周波数（ＭＨｚ）に対する信号強度（ｄＢ
ｍ）で示す特性図である。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the partial discharge signal detected by the partial discharge sensor according to the second embodiment and the signal intensity (dB) with respect to frequency (MHz).
It is a characteristic view shown by m).
【図５】この発明の実施例３に係る回転電機の構造を示
す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a structure of a rotating electric machine according to Embodiment 3 of the present invention.
【図６】実施例３に係る異常検出装置を示す構成図で、
回転電機を一部切り欠いて共に示している。FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an abnormality detection device according to a third embodiment;
The rotating electric machine is partially cut away and shown together.
【図７】実施例３に係る固定子巻線を固定子鉄心に挿入
して巻線している状態を示す平面展開図である。FIG. 7 is a developed plan view showing a state where a stator winding according to a third embodiment is inserted into a stator core and wound.
【図８】実施例３に係る部分放電センサで検出した部分
放電信号の周波数特性を示す特性図で、横軸は周波数
（ＭＨｚ）、縦軸は検出強度（ｄＢｍ）を示している。FIG. 8 is a characteristic diagram illustrating a frequency characteristic of a partial discharge signal detected by the partial discharge sensor according to the third embodiment, where the horizontal axis indicates frequency (MHz) and the vertical axis indicates detection intensity (dBm).
【図９】実施例３に係る部分放電信号が固定子巻線を伝
播するときの特性図で、横軸はセンサまでの距離（スロ
ット数）、縦軸は広帯域信号の振幅（ｍＶ）及び共振周
波数での信号強度（ｍＶ）を示している。FIG. 9 is a characteristic diagram when a partial discharge signal according to the third embodiment propagates through a stator winding, where the horizontal axis represents the distance to the sensor (the number of slots), and the vertical axis represents the amplitude (mV) and resonance of the broadband signal. The signal strength (mV) at the frequency is shown.
【図１０】この発明の実施例４に係る部分放電センサで
検出した部分放電信号の周波数（ＭＨｚ）に対する検出
強度（ｄＢｍ）を示す特性図で、狭帯域フィルタ回路に
おける通過周波数帯域幅（Ｆ１）も共に示す。FIG. 10 is a characteristic diagram showing a detection intensity (dBm) with respect to a frequency (MHz) of a partial discharge signal detected by a partial discharge sensor according to Embodiment 4 of the present invention, and shows a pass frequency bandwidth (F1) in a narrow band filter circuit. Are also shown.
【図１１】実施例４に係る部分放電センサで検出した部
分放電信号の周波数（ＭＨｚ）に対する検出強度（ｄＢ
ｍ）を示す特性図で、狭帯域フィルタ回路における通過
周波数帯域幅（Ｆ２）も共に示す。FIG. 11 shows a detection intensity (dB) with respect to a frequency (MHz) of a partial discharge signal detected by the partial discharge sensor according to the fourth embodiment.
m), and also shows a pass frequency bandwidth (F2) in the narrow band filter circuit.
【図１２】実施例４に係る部分放電センサで検出した部
分放電信号の周波数（ＭＨｚ）に対する検出強度（ｄＢ
ｍ）を示す特性図で、狭帯域フィルタ回路における通過
周波数帯域幅（Ｆ３）も共に示す。FIG. 12 shows a detection intensity (dB) with respect to a frequency (MHz) of a partial discharge signal detected by the partial discharge sensor according to the fourth embodiment.
m), and also shows a pass frequency bandwidth (F3) in the narrow band filter circuit.
【図１３】この発明の実施例５による電気機器の異常検
出方法を用いた異常検出装置を示す構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram showing an abnormality detection device using an electrical device abnormality detection method according to Embodiment 5 of the present invention.
【図１４】この発明の実施例６による異常検出装置を示
す構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram illustrating an abnormality detection device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図１５】実施例６に係る部分放電信号と電波雑音を示
す特性図で、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は検出強度
（ｄＢｍ）である。FIG. 15 is a characteristic diagram showing a partial discharge signal and radio noise according to Example 6, where the horizontal axis represents frequency (MHz) and the vertical axis represents detection intensity (dBm).
【図１６】この発明の実施例７に係る部分放電センサで
検出した部分放電信号の周波数（ＭＨｚ）に対する検出
強度（ｄＢｍ）を示す特性図で、狭帯域フィルタ回路に
おける通過周波数帯域幅（Ｆ４，Ｆ５）も共に示す。FIG. 16 is a characteristic diagram illustrating a detection intensity (dBm) with respect to a frequency (MHz) of a partial discharge signal detected by the partial discharge sensor according to the seventh embodiment of the present invention. F5) is also shown.
【図１７】実施例７に係り、２つの周波数通過帯域幅で
の強度の比を比較して示す説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram showing a comparison between intensity ratios in two frequency pass bandwidths according to the seventh embodiment.
【図１８】この発明の実施例８に係る部分放電センサで
検出した部分放電信号の周波数（ＭＨｚ）に対する検出
強度（ｄＢｍ）を示す特性図で、狭帯域フィルタ回路に
おける通過周波数帯域幅（Ｆ６，Ｆ７）も共に示す。FIG. 18 is a characteristic diagram illustrating a detection intensity (dBm) with respect to a frequency (MHz) of a partial discharge signal detected by the partial discharge sensor according to the eighth embodiment of the present invention. F7) is also shown.
【図１９】実施例８に係る部分放電センサで検出した部
分放電信号の周波数（ＭＨｚ）に対する検出強度（ｄＢ
ｍ）を示す特性図で、狭帯域フィルタ回路における通過
周波数帯域幅（Ｆ８，Ｆ９）も共に示す。FIG. 19 is a detection intensity (dB) with respect to a frequency (MHz) of a partial discharge signal detected by the partial discharge sensor according to the eighth embodiment.
m), and also shows the pass frequency bandwidth (F8, F9) in the narrow band filter circuit.
【図２０】この発明の実施例９による回転電機の異常検
出装置に係る部分放電信号と電波雑音とを計測したグラ
フであり、横軸は第１狭帯域フィルタ回路の信号強度
（ｍＶ）、縦軸は第２狭帯域フィルタ回路の信号強度
（ｍＶ）である。FIG. 20 is a graph in which a partial discharge signal and a radio noise according to the abnormality detection device for a rotating electric machine according to the ninth embodiment of the present invention are measured, and the horizontal axis represents the signal intensity (mV) of the first narrow band filter circuit and the vertical axis. The axis is the signal strength (mV) of the second narrow band filter circuit.
【図２１】この発明の実施例１０による電気機器の異常
検出方法を用いた異常検出装置を示す構成図である。FIG. 21 is a configuration diagram showing an abnormality detection device using an electrical device abnormality detection method according to Embodiment 10 of the present invention.
【図２２】この発明の実施例１１による回転電機の異常
検出装置を示す構成図である。FIG. 22 is a configuration diagram illustrating an abnormality detection device for a rotating electric machine according to Embodiment 11 of the present invention;
【図２３】実施例１１に係る固定子巻線と部分放電セン
サの配置及び部分放電信号の伝播波形を示す説明図であ
る。FIG. 23 is an explanatory diagram showing an arrangement of a stator winding and a partial discharge sensor and a propagation waveform of a partial discharge signal according to an eleventh embodiment.
【図２４】実施例１１に係り、電波雑音が部分放電セン
サに検出される伝播経路及び検出信号の特性を示す説明
図である。FIG. 24 is an explanatory diagram showing a propagation path in which radio noise is detected by the partial discharge sensor and characteristics of a detection signal according to the eleventh embodiment.
【図２５】実施例１１に係り、Ｕ相センサ信号とＶ相セ
ンサ信号との関係を示すグラフである。FIG. 25 is a graph showing a relationship between a U-phase sensor signal and a V-phase sensor signal according to the eleventh embodiment.
【図２６】この発明の実施例１２による回転電機の異常
検出装置に係り、部分放電センサ間強度比と検出頻度
（個）の分布を示す特性図である。FIG. 26 is a characteristic diagram showing a distribution of an intensity ratio between partial discharge sensors and a detection frequency (pieces) according to the rotary electric machine abnormality detection device according to the twelfth embodiment of the present invention.
【図２７】実施例１２に係る部分放電センサ間強度比と
検出頻度（個）の分布を示す特性図である。FIG. 27 is a characteristic diagram showing a distribution of the intensity ratio between partial discharge sensors and the detection frequency (number) according to the twelfth embodiment.
【図２８】実施例１２に係る部分放電センサ間強度比と
検出頻度（個）の分布を示す特性図である。FIG. 28 is a characteristic diagram showing a distribution of intensity ratios between partial discharge sensors and detection frequencies (pieces) according to Example 12.
【図２９】この発明の実施例１３に係るノイズ判定回路
におけるしきい値の決定方法を説明する説明図である。FIG. 29 is an explanatory diagram for explaining a method of determining a threshold value in the noise determination circuit according to Embodiment 13 of the present invention.
【図３０】この発明の実施例１４に係る回転電機の異常
検出装置を示す構成図である。FIG. 30 is a configuration diagram illustrating an abnormality detection device for a rotating electric machine according to Embodiment 14 of the present invention;
【図３１】従来の高圧回転電機のコロナ検出装置の要部
を示す断面構成図である。FIG. 31 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a main part of a corona detection device of a conventional high-voltage rotating electric machine.
【図３２】従来のコロナ検出装置の他の例の要部を示す
断面構成図である。FIG. 32 is a cross-sectional configuration diagram showing a main part of another example of a conventional corona detection device.
【図３３】従来の回転電機の異常検出装置を示す構成図
で、固定子巻線に近接して設置した部分放電センサの位
置を示すために、発電機を一部切り欠いて共に示してい
る。FIG. 33 is a configuration diagram showing a conventional abnormality detection device for a rotating electric machine, in which a generator is partially cut away to show a position of a partial discharge sensor installed near a stator winding. .
１ 回転電機 ２ 固定子フレーム ３ 固定子鉄芯 ４ 固定子巻線 ５ 回転子 ６ スロット ９ 部分放電センサ １０ａ〜１０ｃ 検出器 １９ａ〜１９ｃ 部分放電センサリード線 ２０ 端子箱 ２２ 温度測定器 ２３ 狭帯域フィルタ回路 ２５ ノイズ判別回路 ２６ 部分放電発生処理回路 ２８ 表示装置 ２９ 異常表示装置 ３０ ピークホールド回路 ３１ Ａ／Ｄ変換器 ３２ 信号強度比較回路 ３３ 遅延回路 ３４ 除去回路 ５０ 変圧器 ５１ 検出インピーダンス ５２ スペクトルアナライザ ５３ 部分放電計測回路 ８０ 発電機 REFERENCE SIGNS LIST 1 rotating electric machine 2 stator frame 3 stator iron core 4 stator winding 5 rotor 6 slot 9 partial discharge sensor 10a to 10c detector 19a to 19c partial discharge sensor lead wire 20 terminal box 22 temperature measuring device 23 narrow band filter Circuit 25 Noise discrimination circuit 26 Partial discharge generation processing circuit 28 Display device 29 Abnormal display device 30 Peak hold circuit 31 A / D converter 32 Signal strength comparison circuit 33 Delay circuit 34 Removal circuit 50 Transformer 51 Detection impedance 52 Spectrum analyzer 53 Part Discharge measurement circuit 80 Generator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 研二 大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西 電力株式会社内 (72)発明者 田中 高穂 大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西 電力株式会社内 (72)発明者 兼田 ▲吉▼治 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 中央研究所内 (72)発明者 伊藤 恵一 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 中央研究所内 (72)発明者 木村 健 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 中央研究所内 (72)発明者 北村 重雄 神戸市兵庫区和田岬町１丁目１番２号 三菱電機株式会社 神戸製作所内 (56)参考文献 特開 昭61−100670（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−27812（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/08 - 31/14 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Kenji Hayashi 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka City Inside Kansai Electric Power Co., Inc. (72) Takaho Tanaka 3-2-222 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka Kansai Electric Power Inside the Company (72) Inventor Kaneda ▲ Yoshi ▼ 8-1-1 Tsukaguchi Honcho, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation Central Research Laboratory (72) Inventor Keiichi Ito 8-1-1 Tsukaguchi Honcho Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation (72) Inventor Ken Kimura 8-1-1, Tsukaguchi Honcho, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation Central Research Laboratory (72) Inventor Shigeo Kitamura 1-1-1, Wadamisaki-cho, Hyogo-ku, Kobe-shi issue Mitsubishi Electric in the Corporation Kobe Works (56) reference Patent Sho 61-100670 (JP, a) JP flat 7-27812 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, D Name) G01R 31/08 - 31/14
Claims (6)
され、上記スロットにおける部分放電を検出する部分放
電センサ、この部分放電センサからの出力信号を入力し
て上記回転電機の固定子鉄心長に基いて決定した共振周
波数近傍の周波数を通過させる狭帯域フィルタ回路、こ
の狭帯域フィルタ回路からの出力信号を部分放電信号と
し、この部分放電発生に応じて処理を行う部分放電発生
処理回路、及び上記処理結果を表示する表示装置を備え
た回転電機の異常検出装置。1. A partial discharge sensor which is installed in a slot of a stator winding of a rotary electric machine and detects a partial discharge in the slot, and receives an output signal from the partial discharge sensor to input a stator core length of the rotary electric machine. A narrow-band filter circuit that passes a frequency near the resonance frequency determined based on the partial-discharge signal using an output signal from the narrow-band filter circuit as a partial discharge signal, and a partial discharge generation processing circuit that performs processing in accordance with the partial discharge. An abnormality detection device for a rotating electric machine, comprising a display device for displaying the processing result.
センサで検知した信号の周波数スペクトルを計測し、そ
の周波数スペクトルから上記電気機器及び計測回路に基
いて共振周波数を決定し、上記共振周波数の近傍におけ
る上記検知信号の強度と、上記共振周波数より大きい所
定の周波数における上記検知信号の強度を比較してノイ
ズと部分放電信号とを判別する電気機器の異常検出方
法。2. A frequency spectrum of a signal detected by a partial discharge sensor for measuring a partial discharge of an electric device is measured, and a resonance frequency is determined from the frequency spectrum based on the electric device and a measurement circuit. and intensity of the detection signal in the vicinity, by comparing the intensity of the detection signal at a predetermined frequency greater than the resonant frequency noise
Method for detecting an abnormality in an electrical device that distinguishes between a discharge signal and a partial discharge signal .
され、上記スロットにおける部分放電を検出する部分放
電センサ、この部分放電センサからの出力信号を入力し
て上記回転電機の固定子鉄心長に基いて決定した共振周
波数の近傍を通過させる第１狭帯域フィルタ回路、上記
出力信号を入力して上記共振周波数より大きい所定の周
波数を通過させる第２狭帯域フィルタ回路、ピークホー
ルド回路，信号強度比較回路，遅延回路，及び除去回路
を有し、第１狭帯域フィルタ回路と第２狭帯域フィルタ
回路からの２つの狭帯域出力信号の強度に基いて部分放
電信号を判別するノイズ判別回路、上記部分放電発生に
応じて処理を行う部分放電発生処理回路、並びに上記処
理結果を表示する表示装置を備えた回転電機の異常検出
装置。3. A partial discharge sensor which is installed in a slot of a stator winding of a rotating electric machine and detects a partial discharge in the slot, and receives an output signal from the partial discharge sensor to input a stator core length of the rotating electric machine. A first narrow-band filter circuit that passes near the resonance frequency determined based on the above, a second narrow-band filter circuit that receives the output signal and passes a predetermined frequency higher than the resonance frequency, a peak hold circuit, and a signal strength. A noise discriminating circuit including a comparing circuit, a delay circuit, and a removing circuit, for discriminating a partial discharge signal based on the intensities of two narrow band output signals from the first narrow band filter circuit and the second narrow band filter circuit; An abnormality detection device for a rotating electric machine, comprising: a partial discharge generation processing circuit for performing a process in response to the occurrence of a partial discharge;
分放電センサで検知した信号の周波数スペクトルを計測
し、その周波数スペクトルから上記電気機器及び計測回
路に基いて共振周波数を決定し、上記複数の部分放電セ
ンサ間の上記共振周波数の近傍の信号強度を比較して、
上記検知した信号の発生源を特定する電気機器の異常検
出方法。4. A frequency spectrum of a signal detected by a plurality of partial discharge sensors for measuring a partial discharge of an electric device is measured, and a resonance frequency is determined from the frequency spectrum based on the electric device and a measurement circuit. By comparing the signal strength near the resonance frequency between the partial discharge sensors,
A method for detecting an abnormality of an electrical device for identifying a source of the detected signal.
設置され、上記スロットにおける部分放電を検出する複
数の部分放電センサ、この部分放電センサからの出力信
号を入力して上記回転電機の固定子鉄心長に基いて決定
される共振周波数を通過させる複数の狭帯域フィルタ回
路、ピークホールド回路，信号強度比較回路，遅延回
路，及び除去回路を有し、上記狭帯域フィルタ回路を通
過した狭帯域出力信号相互間の強度に基いて部分放電信
号を判別するノイズ判別回路、部分放電発生に応じて処
理を行う部分放電発生処理回路、並びに上記処理結果を
表示する表示装置を備えた回転電機の異常検出装置。5. A plurality of partial discharge sensors installed in slots of each phase of a stator winding of a rotating electric machine for detecting partial discharges in the slots, and inputting an output signal from the partial discharge sensor to receive a signal from the rotating electric machine. It has a plurality of narrow band filter circuits, a peak hold circuit, a signal strength comparison circuit, a delay circuit, and a removal circuit for passing a resonance frequency determined based on the length of the stator core. A noise discriminating circuit that discriminates a partial discharge signal based on the intensity between band output signals, a partial discharge generation processing circuit that performs processing in accordance with the occurrence of partial discharge, and a rotating electric machine including a display device that displays the processing result Anomaly detection device.
をそれぞれ通過した２つの狭帯域出力信号の特性量を比
較し、その特性量のヒストグラムから部分放電信号と電
波雑音を分別するしきい値を求める処理回路を備え、上
記ヒストグラムが重なっている場合には上記ヒストグラ
ムの包絡線の交点の値をしきい値とし、上記ヒストグラ
ムが重なっていない場合には、上記部分放電信号の包絡
線のすそ値をしきい値として、信号の判別を行なうこと
を特徴とする請求項３又は５記載の回転電機の異常検出
装置。6. A noise discriminating circuit compares characteristic amounts of two narrow-band output signals that have passed through the narrow-band filter circuit, and determines a threshold value for separating a partial discharge signal and radio noise from a histogram of the characteristic amounts. A processing circuit for determining the threshold value, when the histograms overlap, the value of the intersection of the envelopes of the histogram is used as the threshold value; when the histograms do not overlap, the hem value of the envelope of the partial discharge signal is used. as the threshold, the abnormality detecting device of a rotary electric machine according to claim 3 or 5, wherein the discriminating signal.
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